• 제목/요약/키워드: BGK모델

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평판 주위의 저속 희박기체 유동장 해석 (Simulation of Low-Speed Rarefied Gas Flows Around a Flat Plate)

  • 정찬홍
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • A kinetic theory analysis is made of low-speed rarefied gas flows around a flat plate. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. The method does not suffer from statistical noise which is common in particle based methods and requires much less amount of computational effort. Calculations are made for flows around a micro-scale flat plate with a finite length of 20 microns. The method is assessed by comparing the results with those from several different methods and available experimental data.

초박막 기체윤활의 수치해석 (Numerical Analysis of Ultra-Thin Gas Film Lubrication)

  • 정찬홍
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.64-70
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    • 2004
  • A kinetic theory analysis is used to study the ultra-thin gas flow field in a gas slider bearing. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. Calculations are made for a flow in a micro-channel between an inclined slider and a moving disk drive platter The results are compared well with those from the DSMC method. The present method does not suffer from statistical noise which is common in particle-based methods and requires much less computational effort.

초박막 기체윤활의 수치해석 (Numerical Analysis of Ultra-Thin Gas Film Lubrication)

  • 정찬홍
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.207-213
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    • 2004
  • A kinetic theory analysis is used to study the ultra-thin gas flow field in a gas slider bering, The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. Calculations are made for a flow in a micro-channel between an inclined slider and a moving disk drive platter. The results are compared well with those from the DSMC method. The present method does not suffer from statistical noise which is common in particle based methods and requires much less computational effort.

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FDDO 방법을 이용한 미소평판 주위의 저속 유동장 해석 (Analysis of Low-Speed Gas Flows Around a Micro-Plate Using a FDDO Method)

  • 정찬홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.12-19
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    • 2004
  • 미소평판 주위의 저속 기체유동장이 기체분자운동론에 근거한 방법으로 조사되었다. 모델충돌적분항으로 단순화된 볼츠만방정식을 Discrete Ordinate 방법과 결합된 유한차분법으로 수치해석 하여 길이가 $20{\mu}m$인 5% 평판 주위의 유동장을 계산하였다. 계산결과가 Information Preservation 방법 및 미끄럼 경계조건을 이용한 연속체 방법에 의한 결과와 비교되었다. 세 가지 서로 다른 방법에 의한 계산결과가 기본적으로 유사한 유동형태를 예측하였으나, 세부적인 변에서는 본 방법의 결과가 다른 두 방법의 결과보다 더 정확함을 보였다.

Modified View Factor를 이용한 인공위성 분자오염 역류확률 예측법 (An efficient method using the modified view factor for estimating the molecular backscattering probability in the space conditions)

  • 이진원;이재달;이민영;한동인;이창호;이상률
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.57-62
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    • 2005
  • 인공위성의 outgassing 분자에 대한 역류오염 해석에는 BGK 또는 DSMC 등의 방법이 사용되어 왔으나, 이들은 해석이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 등의 비효율성이 문제이다. 본 논문에서는 분자들의 충돌간 평균자유행로가 위성체의 크기에 비해 매우 길고, 동시에 위성체의 속도가 분자들의 열속도보다 매우 크다는 점을 이용하여, 간단한 근사모델을 도입함으로써 일반적인 view factor 법과 비슷한 편리성과 간편성을 가지면서 DSMC법과 정확하게 일치하는 결과를 주는 modified view factor 법을 개발, 제안한다.

이류확산 방정식 계산을 위한 입방보간유사입자 격자볼츠만 모델 (The Cubic-Interpolated Pseudo-Particle Lattice Boltzmann Advection-Diffusion Model)

  • 김미래;첸빙키;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.74-85
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    • 2022
  • We propose a Cubic-Interpolated Pseudo-Particle Lattice Boltzmann method (CIP-LBM) for the convection-diffusion equation (CDE) based on the Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) scheme equation. The CIP-LBM relies on an accurate numerical lattice equilibrium particle distribution function on the advection term and the use of a splitting technique to solve the Lattice Boltzmann equation. Different schemes of lattice spaces such as D1Q3, D2Q5, and D2Q9 have been used for simulating a variety of problems described by the CDE. All simulations were carried out using the BGK model, although another LB scheme based on a collision term like two-relation time or multi-relaxation time can be easily applied. To show quantitative agreement, the results of the proposed model are compared with an analytical solution.

BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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    • pp.16-16
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    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

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내부자유도를 갖는 차분래티스볼츠만 모델에 의한 에지톤의 수치계산 (Numerical Simulation of Edge Tone by Finite Difference Lattice Boltzmann Model with Internal Degree of Freedom)

  • 강호근;김은라;오세경
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권8호
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    • pp.929-937
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    • 2005
  • A lattice BGK model based on a finite difference scheme with an internal degree of freedom is employed and it is shown that a diatomic 9as such as air is successfully simulated In a weak compressive wane problem and Coutte flow, the validity and characteristics of the applied model are examined. With the model. furthermore. we present a 2-dimensional edge tones to predict the frequency characteristics of discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle by the FDLB model (I.D.F FDLBM) in which any specific heat ratio $\gamma$ can be chosen freely. The jet is chosen long enough in order to guaranteed the Parabolic velocity profile of a jet at the outlet. and the edges have of an angle of $\alpha$=$23^{0}$ and $20^{0}$. A sinuous instability wane with real frequency resulting from Periodic oscillation of the jet around the edge is propagated on the upper and lower of wedge.