• 제목/요약/키워드: Eulerian-Lagrangian Model

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Eulerian 및 Lagrangian CMC 모델을 사용한 디젤분무연소 모델링에 관한 연구 (A Study on Diesel Spray Combustion Modeling by Eulerian and Lagrangian Conditional Moment Closure Models)

  • 김우태;조현수;허강열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.195-198
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    • 2012
  • Numerical simulation is performed to evaluate the conditional moment closure (CMC) models for spray development, ignition, and turbulent combustion for the Engine Combustion Network (ECN) test cases. The CMC model is implemented in the open source code, OpenFOAM, to provide conditional flame structures through the solution of Eulerian as well as Lagrangian conditional transport equations. In spite of more accurate treatment of the convective term, Eulerian CMC provides similar ignition delays and lift-off lengths with Lagrangian CMC.

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Coupled Eulerian-Lagrangian 기법을 이용한 선박의 수중사면 충돌해석 1 : 해석모델의 개발 (Vessel Collision Analysis of an Underwater Slope using Coupled Eulerian-Lagrangian Scheme 1: Development of Analysis Model)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.17-23
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    • 2020
  • 본 논문에서는 인공섬 형식의 방호공을 구성하는 수중사면에 선박이 충돌하는 경우 발생하는 선박과 지반의 거동을 해석하기 위한 모델을 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 구성하였다. 충돌에서 발생하는 지반의 전단파괴를 포함하는 대변형을 고려하기 위하여 지반과 해수는 Eulerian 영역으로 구성하고 충돌체를 Lagrangian 영역으로 구성되었다. 해석의 효율성을 향상시키기 위해서 mass scali기법을 충돌체의 모델링에 도입하였으며, 지반은 Eulerian영역에서 Eulerian Volume Fraction(EVF)값을 설정하여 구성하였다. 작성된 모델의 적용성을 검증하기 위하여 동적관입앵커에 대한 해석을 수행하였다. 또한 컨테이너선의 외부형상에 따라 고체요소로 모델링된 선수가 수중사면에 충돌하는 경우의 해석을 수행하고, 그 때 발생하는 변위, 속도, 소산에너지 등의 거동을 평가하였다. 그 결과로 매개변수해석에 대한 추가적인 연구 필요성이 도출되었다.

Eulerian-Lagrangian 농도 및 입자 결합모형에 의한 연안의 부유사 확산해석 (Suspended Solid Dispersion Analysis for Coastal Areas Using Hybrid Concept of Particle and Concentration of Eulerian-Lagrangian Model)

  • 서승원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.185-192
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    • 1996
  • 연안에서의 효율적인 확산해석을 위해 연산자 분리기법에 의한 Eulerian-Lagrangian 농도모형과 random walk 방법이 결합된 모형이 수립되었다 수립한 입자추적모형은 특히 고농도 변화 지역에서 오차 없이 만족스럽게 해석할 수 있는 수단으로 판단된다. 모형실험결과 오염원 방류초기의 ▽C$\geq$0.005에서 거의 정확해와 일치하는 결과를 얻었고, ▽C$\leq$0.002에서는 만족스럽지 못한 결과가 유도되어 입자추적모형의 적용한계의 기준으로 제시되었다. 따라서 실제 해역에서의 적용에서 고농도의 오염원이 발생되는 근역에서는 입자추적모형을 적용하고 이후의 전역에 대해서는 농도모형을 이용하여 해석상의 능률 제고와 정도의 향상을 도모할 수 있었다.

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2차원 Eulerian-Lagrangian 모형을 이용한 연안해역의 확산해석 (Coastal Dispersion Analysis Using Two-Dimensional Eulerian-Lagrangian Model)

  • 서승원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.173-181
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    • 1993
  • 확산-이송 방정식 모델을 비교, 고찰하여 개선된 2차원 Euierian-Lagrangian 방법에 의한 수치기법을 수립하였다. 실제해역에서 장기간 단속적으로 방류되는 방조제 공사시의 토사확산을 모의하기 위하여 Fourier 공수를 이용하여 source항을 표현하였다. 연구결과 본 Eulerian-Lagrangian 모형은 장기간의 연속적 및 단속적 연안해역의 확산을 매우 효율적으로 모의할 수 있었다.

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효율적인 수치 모델링 기법 개발을 위한 ELLAM과 LEZOOMPC의 비교분석 (Comparison of ELLAM and LEZOOMPC for Developing an Efficient Modeling Technique)

  • 석희준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • 본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

Eulerian-Lagrangian Analysis(ELA) 모형을 이용한 오염물질이동 예측 (Prediction of Pollutant Transport using by Eulerian-lagrangian)

  • 최병옥;권순국
    • 한국농공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.128-140
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    • 1994
  • Coastal areas, especially embayments are apt to be polluted easily and many embayments in Korea are already suffering from pollution problems. To manage such pollution, it is strongly needed to develop technique to trace movements of pollution. Such technique cove- ring the embayment affected by the tidal influence, should take account both of the convection and the diffusion motions which cause lots of problems in numerical calculation. In this study, a Eulerian-Lagrangian Analysis(ELA) model was applied to Young Il bay and tested for its applicablity, which was developed by using the Eulerian-Lagrangian Method that reduce the numerical disperison and oscillation by way of solving convection and diffusion terrns separately. Concentration of Chemical Oxygen Demand(COD) and Suspend Solid(SS) of the embay- ment area were estimated by the model and compared with the observed values and the sound results were obtained. At the same time the diffsion coefficient and decay coefficient for Chemical Oxygen Demand in the Young II Bay were found as Dx = Dy = 20m$^2$/sec, kd=2.5 ${\times}$ 10-5/sec respectively, and for Suspend Solid, Dx =Dy = 30m$^2$/sec, kd=5.0${\times}$ 10-5/sec

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부등류조건에서 종확산방정식의 Eulerian-Lagrangian 모형 (Eulerian-Lagrangian Modeling of One-Dimensional Dispersion Equation in Nonuniform Flow)

  • 김대근;서일원
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권9호
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    • pp.907-914
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    • 2002
  • Various Eulerian-Lagrangian models for the one-dimensional longitudinal dispersion equation in nonuniform flow were studied comparatively. In the models studied, the transport equation was decoupled into two component parts by the operator-splitting approach; one part is governing advection and the other is governing dispersion. The advection equation has been solved by using the method of characteristics following fluid particles along the characteristic line and the results were interpolated onto an Eulerian grid on which the dispersion equation was solved by Crank-Nicholson type finite difference method. In the solution of the advection equation, Lagrange fifth, cubic spline, Hermite third and fifth interpolating polynomials were tested by numerical experiment and theoretical error analysis. Among these, Hermite interpolating polynomials are generally superior to Lagrange and cubic spline interpolating polynomials in reducing both dissipation and dispersion errors.

근역에서 부력입자추적모형을 적용한 Eulerian-Lagrangian 결합에 의한 온수확산 (Thermal Dispersion Analysis Using Semi-Active Particle Tracking in Near Field Combined with Two-Dimensional Eulerian-Lagrangian Far Field Model)

    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.73-82
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    • 1998
  • 연안에서 표층 방류된 온수의 확산-이송을 모의하고자 배출구 인근의 근역에서는 반능동적 입자추적의 원리가 적용된 부작위행보모형과 원역에서는 Eulerian-Lagrangian 농도가 결합된 2차원 모형이 개발되었다. 근역에서 표층으로 부상되는 온수괴는 부력을 갖는 다수의 입자군으로 변환되어 초기 평면확산의 증가를 나타내고, 이러한 부력확산의 영향이 무작위행보의 기본식에 도입되었다. 개발된 모형의 초기평가는 단순한 지형의 해역과 실제해역에서 수행되었다. 단순해역에서는 부력이 고려되지 않는 중립입자모형의 결과에 비하여 초기 확산이 크게 나타나고, 기존 근역모형CORMIX3과 유사하나 외해측으로 확장된 성향을 보인다. 천수만에서 실제적용 결과도 배출구 근처에서 관측치에 유사한 퍼짐 효과가 나타나며 모형의 적용성이 인정된다.

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Using a Lagrangian-Lagrangian approach for studying flow behavior inside a bubble column

  • YoungWoo Son;Cheol-O Ahn;SangHwan Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권12호
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    • pp.4395-4407
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    • 2023
  • Bubble columns are widely encountered in several industries, especially in the field of nuclear safety. The Eulerian-Eulerian and the Eulerian-Lagrangian methods are commonly used to investigate bubble columns. Eulerian approaches require additional tasks such as strict volume conservation at the interface and a predefined well-structured grid. In contrast, the Lagrangian approach can be easily implemented. Hence, we introduce a fully Lagrangian approach for the simulation of bubble columns using the discrete bubble model (DBM) and moving particle semi-implicit (MPS) methods. Additionally, we propose a rigorous method to estimate the volume fraction accurately, and verified it through experimental data and analytical results. The MPS method was compared with the experimental data of Dambreak. The DBM was verified by analyzing the terminal velocity of a single bubble for each bubble size. It agreed with the analytical results for each of the four drag correlations. Additionally, the improved method for calculating the volume fraction showed agreement with the Ergun equation for the pressure drop in a packed bed. The implemented MPS-DBM was used to simulate the bubble column, and the results were compared with the experimental results. We demonstrated that the MPS-DBM was in quantitative agreement with the experimental data.

온도구배가 있는 액체 내에서 기포가 유발하는 대류유동 (Bubble-driven Convective Flow in the Liquid with Temperature Gradient)

  • 배대석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.65-72
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    • 2011
  • 수직온도구배를 가진 유체 내의 기포유동을 수치해석적 방법으로 연구하였다. 본 연구의 목적은 Eulerian-Lagrangian 방정식모델을 적용하여 온도가 수직으로 층상화된 기-액 2상류(two phase flow)의 대류유동을 정확하게 해석할 수 있는 프로그램의 개발과 온도가 층상화된 유체의 기포에 의한 온도혼합과정의 가시화 그리고 유체역학적 특성을 이해하는 것이다. 또한, 기포반경, 보이드율, 그리고 유량이 기포에 의해 야기된 대류유동에 미치는 영향을 함께 검토하였다.