• 제목/요약/키워드: Artificial Compressibility Algorithms

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다중격자와 인공점성항을 이용한 3차원 비압축성 흐름에 관한 수치모형 해석 (Numerical Simulation of Three Dimensional Incompressible Flows Using the Navier-Stokes Equations with the Artificial Dissipation Terms and a Multigrid Method)

  • 박기두;이길성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1392-1396
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    • 2007
  • The governing equations in generalized curvilinear coordinates for 3D laminar flow are the Incompressible Navier-Stokes (INS) equations with the artificial dissipative terms. and continuity equation discretized using a second-order accurate, finite volume method on the nonstaggered computational grid. This method adopts a dual or pseudo time-stepping Artificial Compressibility (AC) method integrated in pseudo-time. Multigrid methods are also applied because solving the equations on the coarse grids requires much less computational effort per iteration than on the fine grid. The algorithm yields practically identical velocity profiles and secondary flows that are in excellent overall agreement with an experimental measurement (Humphrey et al., 1977).

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원형관에서의 음해법을 이용한 차원 3차원 비압축성 부정류 흐름에 관한 수치모의 (Three Dimensional Incompressible Unsteady Flows in a Circular Tube Using the Navier-Stokes Equations With Beam and Warming Method)

  • 박기두;이길성;성진영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1624-1629
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    • 2008
  • The governing equations in generalized curvilinear coordinates for a 3D pulsatile flow are the Incompressible Navier-Stokes (INS) equations with the artificial dissipative terms and continuity equation discretized using a second-order accurate, finite volume method on the nonstaggered computational grid. This method adopts a dual or pseudo time-stepping Artificial Compressibility (AC) method integrated in pseudo-time. The computational technique implements the implicit approximate factorization method of the Beam and Warming method (1978), which is the extension of the Alternate Direction Implicit (ADI) method. The algorithm yields practically identical velocity profiles and secondary flows that are in excellent overall agreement with an experimental measurement (Rindt & Steenhoven, 1991).

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MPWM을 이용한 공압 실린더의 지능제어 (Intelligent control of pneumatic actuator using MPWM)

  • 송인성;표성만;안경관;양순용;이병룡
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.530-535
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    • 2002
  • Pneumatic control system has been applied to build many industrial automation systems. But most of them are sequence control type because of their low costs, safety, reliability, etc. Pneumatic servo system is rarely applied to real industrial fields because accurate position control is very difficult due to its nonlinearity and compressibility of air. In pneumatic servo control system, a pneumatic servo valve can be applied, But it is very expensive and has no advantage of low cost compared with a common pneumatic system. This paper is concerned with the accurate position control of a rodless pneumatic cylinder using on/off solenoid valve. A novel Intelligent Modified Pulse Width Modulation(MPWM) is newly proposed. The control performance of this pneumatic cylinder depends on the external loads. To overcome this problem, switching of control parameter using artificial neural network is newly proposed, which estimates external loads on rodless pneumatic cylinder using this training neural network. As an underlying controller, a state feedback controller using position, velocity and acceleration is applied in the switching control the system. The effectiveness of the proposed control algorithms are demonstrated through experiments nth various loads.

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대각행렬화된 근사 인수분해 기법을 이용한 3차원 비압축성 점성 흐름 해석 (Diagonalized Approximate Factorization Method for 3D Incompressible Viscous Flows)

  • 백중철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3B호
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    • pp.293-303
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    • 2011
  • 비압축성 점성 흐름을 수치해석하기 위한 효율적인 대각행렬화된 근사 인수분해(DAF) 알고리즘을 개발하였다. 압력에 근거한 인공압축성(AC) 기법을 이용하여 3차원 정상 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 계산한다. AC 형태로 변형된 지배방정식은 2차 정확도의 유한차분법을 이용하여 공간에 대해서 이산화하였다. 이산화된 방정식계를 2차 정확도로 분할하기 위해서 본 연구에서 개발한 DAF 기법을 적용한다. 이 연구의 목적은 이 DAF 기법의 계산상 효율성을 검토하는 것이다. 만곡부를 갖는 사각형 덕트에서 완전히 발달한 층류 흐름과 발달하는 층류흐름 그리고 공동에서의 층류흐름에 대한 DAF 기법의 해석결과를 잘 알려진 4단계 Runge-Kutta(RK4)기법에 의한 해석해와 상대적으로 비교평가 하였다. 공간에 대해서 동일한 이산화기법을 이용하므로 동일한 격자상에서 계산된 DAF기법과 RK4기법의 해는 근본적으로 동일한 반면에, 이들 두기법의 계산상 효율성은 확연히 다른 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 DAF기법은 적용한 모든 흐름 문제에 대해서 RK4기법에 비해 최소 2배 이상 적은 계산 시간만을 필요로 하는 것으로 나타났다. 이러한 DAF 기법의 계산상 효율성은 계산용량의 추가나 프로그래밍의 추가적인 복잡함이 없이 확보된다.