• 제목/요약/키워드: Coupled elliptic equations

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Preconditioning Cubic Spline Collocation Methods for a Coupled Elliptic Equation

  • Shin, Byeong-Chun;Kim, Sang-Dong
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제50권3호
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    • pp.419-431
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    • 2010
  • A low-order finite element preconditioner is analyzed for a cubic spline collocation method which is used for discretizations of coupled elliptic problems derived from an optimal control problrm subject to an elliptic equation. Some numerical evidences are also provided.

전기장 해석을 통한 아크/열 유동 해석 (Numerical Analysis of Arc-Heated Flow through a solution of Electric Field)

  • 김진수;오세종;최정열
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.72-77
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    • 2000
  • This paper presents the results of the application of a computational fluid dynamics algorithm for the simulation of plasma flows of arc-heated jet. The underlying physical model is based on the axisymmetric form of the conservation equations that are coupled with an arc model including Ohm heating, electromagnetic forces. The arc model given as a source term in fluid dynamic equations is determined by a solution of electric potential field governed by an elliptic partial differential equation. The governing equation of electric field is loosely coupled with fluid dynamic equations by an electric conductivity that is a function of state variables. However, the electric fields and flow fields cannot be solved In fully coupled manner, but should be solved iteratively due to the different characteristics of governing equations. With this solution approach, several applications of arc flow analysis will be presented including Arc Thruster and Circuit Breaker.

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Boundary-Fitted 좌표계로 변환한 2차원조석모형의 매개변수 동정 (The Parameter Identification of Tidal Model on The Boundary-Fitted Coordinates)

  • 김경수;이재형
    • 물과 미래
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    • 제23권3호
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    • pp.319-328
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    • 1990
  • 2차원 하구모델의 매개변수 동정을 BF좌표계로 변환된 ADI-FDM출력 수치모형을 사용하여 수행하였다. 모형에서 기본 방정식을 동수역학식과 수송방정식이 복합된 방정식을 사용하였다. Thompson식이 지배방정식을 사각평면으로 변환 하는데 사용도이ㅓㅆ으며 Thompson의 Elliptic 격자발생기법이 BF 좌표계에서 곡선격자망을 발생하는데 사용되었다. 지배방정식에서 동정될 매개변수는 마찰계수와 분산 정수이다. 출력수치모형은 BF좌표계에서 조석평균 염도 모형이 사용되었다. 최적화 기법으로 영향계수 알고리즘을 적용하였다. 또한 Lumped 모형이 동정에 고려 되었다. 본 연구는 새로운 출력 수치모형이 하구염도 모형의 매개변수 동정에 있어 유용한가를 검토 하는데 중점을 두었다. 제안된 기법은 간단한 가상모형에 실험적인 적용을 통하여 검토되었다. 검토한 결과는 제안된 기법이 하구모형에서 매개변수 동정시 도입될 수 있음을 보여주었다.

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채널 내 주기적으로 배열된 요철 형상이 난류 유동장/온도장에 미치는 영향 연구 (Analysis of the Turbulent Heat/Fluid Flow in a Ribbed Channel for Various Rib Shapes)

  • 최도형;유동렬;한유신
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.128-133
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    • 2002
  • The heat transfer characteristics of a turbulent flow in a ribbed two-dimensional channel have been investigated numerically. The fully elliptic governing equations, coupled with a four-equation turbulence model, $\kappa-\omega-\bar{t^2}-\epsilon_t$, are solved by a finite volume method of SIMPLE type. Calculations have been carried out for three rib cross-sections : square, triangular, and semicircular, with various rib pitches and Reynolds numbers. The procedure appears to be satisfactory as the results for the square rib compare favorably with available experimental data and earlier calculation. The optimal rib pitch that yields the maximum heat transfer has been identified. It is also found that the square rib is most effective in enhancing the heat transfer. The semicircular rib, on the other hand, incurs the least amount of pressure drop but the improvement in heat transfer is substantially lower.

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Coupled Heat and Mass Transfer in Absorption of Water Vapor into LiBr-$H_2O$ Solution Flowing on Finned Inclined Surfaces

  • Seo, Taebeom;Cho, Eunjun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권7호
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    • pp.1140-1149
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    • 2004
  • The absorption characteristics of water vapor into a LiBr-H$_2$O solution flowing down on finned inclined surfaces are numerically investigated in order to study the absorbing performances of different surface shapes of finned tubes as an absorber element. A three-dimensional numerical model is developed. The momentum, energy, and diffusion equations are solved simultaneously using a finite difference method. In order to obtain the temperature and concentration distributions, the Runge-Kutta and the Successive over relaxation methods are used. The flat, circular, elliptic, and parabolic shapes of the tube surfaces are considered in order to find the optimal surface shapes for absorption. In addition, the effects of the fin intervals and Reynolds numbers are studied. The results show that the absorption mainly happens near the fin tip due to the temperature and concentration gradient, and the absorbing performance of the parabolic surface is better than those of the other surfaces.

에너지 절약을 위한 벽체형 열다이오드 개발에 관한 기초 (A Fundamental Study on Development of a Wall Structure type Thermal Diode for Energy Saving)

  • 박이동;장영근;최성식
    • 태양에너지
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    • 제17권3호
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    • pp.67-73
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    • 1997
  • 공기는 열전도 계수가 낮으므로 밀폐공간 내에서 적당한 형태를 형성하여 자연대류 열전달을 촉진 시키다면 태양열 집열기로서 건물 난방에 이용할 수 있고, 또 자연대류가 일어나지 않도록 유동을 억제 시킨다면 매우 훌륭한 단열재로 사용할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 건물벽 구조에 따라 내 외벽 사이에 단순 사각 밀폐공간을 형성하여 외벽의 가열부와 내벽의 방열부의 위치를 변화시켜 가며 수치해석을 수행하여 최대 난방 및 단열효과를 얻을 수 있는 새로운 대체 건물벽 개발에 관한 기초 설계 자료를 제시하고자 한다. 연구 결과 부력에 의한 driving force를 얻기 위해서는 방열부가 가열부보다 항상 위쪽에 위치하고 크기는 전체 높이의 1/2 이하일 때 열전달이 촉진됨을 알았다.

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대형이산 행렬 시스템의 초대형병렬컴퓨터에서의 해법을 위한 병렬준비 행렬의 비교 (Comparison of Parallel Preconditioners for Solving Large Sparse Linear Systems on a Massively Parallel Machine)

  • 마상백
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.535-542
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    • 1995
  • 이 논문에서 우리는 CM-5와 같은 초대형병렬컴퓨터에서 대형 이산선형체제를 풀기 위한 준비행렬로써 두 가지를 소개한다. 대다수의 초대형병렬컴퓨터들은 프로세서간의 통신을 메세지패씽(messagepassing)에 의존하는데 현재의 기술수준하에서는 이 통신속 도가 실수계산속도에 비해 매우 느리므로 종래의 메모리공유컴퓨터에서와는 달리 데이 터통신량을 최소화하는 알고리듬이 요구된다. 블록 SOR에 다중색채기법을 가미한 알고 리듬이 그 한 예로써 우리는 이를 CM-5에서 구현한 결과 N=512x512 행렬에서 프로세서 의 수가 16에서 512의 범위 하에서 50%의 효율을 실현하였다. 반면 종래의 효율적인 병렬 준비행렬로 알려진 AKI알고리듬은 방대한 량의 데이터통신 때문에 매우 열등한 결과를 보여준다.

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