• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권5호
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• pp.693-701
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• 1998

This study presents result of comparison between two other numerical method method of char-acteristics(MOC) and Lax-Wendroff method(LWM) applied at wave action analysis of intake and exhaust pipe in terms of calculated pressure velocity and emitted noise in the time and the fre-quency domain by means of fast Fourier transform analysis. Particularly FCT(Flux Corrected Transport)scheme is appended to LWM to protest unaceptable overshoots occurring near discon-tinuity. The final conclusion of this study is that MOC should be replaced by a second order finite difference approach because of larger contributions due to high frequency components than the results from the method of characteristics. Clear benefits we can get by change are faster calcula-tion higher accuracy conservation of mass and consistent calculation method.

• 한국전산유체공학회지
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• 제4권2호
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• pp.39-46
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• 1999

The FVM(Finite Volume Method) have been used mainly for the flow analyses in the piston-cylinder. The objective of the present study is to analyze numerically the piston-driven intake flows using the FEM(Finite Element Method). The FEM algorithm used in this study is 4-step time-splitting method which requires much less execution time and computer storage than the velocity-pressure integrated method and the penalty method. And the explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective term in the momentum equations to prevent checkerboard pressure oscillations. Also, the ALE(arbitrary Lagrangian Eulerian) method is adopted for the moving grids. The calculated results show good agreement in comparison with those by the FVM and the experimental results by the LDA.

• 물과 미래
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• 제21권2호
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• pp.173-182
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• 1988

St. Venant식에서 상대적으로 마찰경사항이 크고 연속적 파형이 유입하는 경우와 급격한 불연속 부위를 가진 충격파가 유입하는 경우에 유한차분 수치해의 특성을 비교하였다. 그 결과 단일 증감파에는 Keller Box 해법이 $0.5{\leq}{\theta}{\leq}1.0$, ${\theta}+{\psi}$=1로 두 매개변수를 정했을 때 정확도와 효율성, 안전성의 측면에서 가장 좋았다. 그러나 충격파에서는 Preissmann 형태의 매개변수 ${\psi}$(=0.5)를 사용하여야만 안정하였다. Lax-Wendroff, Richtmyer 해법은 Leap Frog에 비해 안정성에서, Lax-Fredrich 해법에 비해 정확성에서 더 좋은 방법임이 단일 증감파의 수치실험에서 나타났고, 충격파에서는 Lax-Fredrich가 다른 양해법들에 비해 과도한 수치적 dissipation을 Leap Frog은 느린 질량전달을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.35-43
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• 1984

본 연구(硏究)의 목적(目的)은 개수로(開水路)의 수위(水位)의 변동(變動)에 따른 자유(自由) 지하수면(地下水面)과 개수로(開水路)에 작용(作用)하는 부정압력(不定壓力)의 분포(分布)를 계산(計算)할 수 있는 수치(數値) 모형(模型)을 개발(開發)하는데 있다. Diagnostic Eq.은 Point SOR 방법에 의해서, 그리고 Prognostic Eq.은 Implicit Lax-Wendroff 방법에 의하여 해석하였다. Simulation 조건들에서 지하수(地下水) 침투면(浸透面)의 변화를 예측(豫測)하기 위하여 투수성(透水性) 및 불투수성개수로(不透水性開水路)에 대하여 네가지 다른 경우에 대한 결과(結果)를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.295-307
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• 1988

본 연구의 목적은 흡기관내의 유체유동을 Lax-Wendroff 방법을 이용한 유한차분법으로 해석함으로서 엔진 흡기효율에 영향을 미치는 흡기관내 압력을 관찰하고 이를 이용한 흡기관계 최적 설계기술을 확립하고자 한다.

• 물과 미래
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• 제28권3호
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• pp.113-122
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• 1995

자연수로에 있어서 호수파의 추적을 위한 비선형 Wave Routing 모델이 제안되었다. 제안된 모델은 복잡한 자연하도의 네트워크에서 하류단에 전달되는 홍수파의 형태 또는 전달시간에 대한 정확한 해석 뿐만 아니라 합류점의 상류단과 하류단의 배수를 모두 고려할 수 있도록 고안되었다. 본 모델에 사용되는 매개변수의 추정을 위하여 목적함수가 제시되었고 이에 따라 적용된 유역에 가장 적합한 매개변수를 추정할 수 있었다. 배선형 유한차분방정식의 근사해를 구하기 위하여 Lax-Wendroff 방법과 Burstein-Lapidus 방법을 변형하여 사용하였다. 제안된 모델과 기존의 Dymamic Wave Routing 모델을 비교 적용한 결과, 두 모델 다 같이 홍수파의 전달시간, 최고치 등이 잘 일치하고 있으나 계산시간은 제안된 모델이 짧게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1332-1336
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• 2007

댐 제방 붕괴파는 갑작스러운 유량의 증가가 발생하여 불연속적인 흐름특성을 가지는 충격파(shock wave)가 전파되며, 갈수기 저수기에는 중소하천의 상류, 여울과 소에서의 흐름 또는 낙차공이나 보, 댐 여수로 등의 수공구조물에서 부분적인 사류 흐름이 발생된다. 이 때 흐름은 한계수위를 통과하게 되므로 기존 수치해법의 적용에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 실제하천에 적용될 수 있는 1차원 HLL, Roe Riemann 근사해법들을 간단히 소개하고, 시간공간적으로 2차의 고정확도 기법으로 확장하는 방법에 대하여 소개하였다. 각 기법을 정확해가 존재하는 댐붕괴 및 마른하도 전파의 경우에 적용하여 각 기법의 적용성 및 정확성을 비교하였다. 그리고 기존 Lax-Friedrichs 기법과 Lax-Wendroff 기법의 적용결과를 비교하였다. 적용결과 Lax-Friedrichs 기법을 제외한 모든 기법이 정확해와 잘 일치하였으며 특히 HLL 기법을 2차 정확도로 확장한 WAF 기법이 가장 높은 정확도로 계산되었다. 그러나 비선형 생성항이 존재하는 실제하천에 있어서 MUSCL 기법을 이용한 2차 정확도 기법이 합리적일 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.141-150
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• 1990

하구나 연안에서 해수의 순환형상을 모사(模寫)하게 위해 천수방정식(淺水方程式)을 여러 가지 경계조건 하에서 수치해석하였다. 공간영역은 Galerkin방법으로 이산화(離散化)하였으며 시간영역에 대해서는 유한차분법(Crank-Nicolson방법)을 사용하였다. 네 가지 검정실험이 해석적인 해가 있는 일차원 수로에서 행하여졌으며, 해석해를 구할 수 없는 이차원 모형에도 적용되었다. 해석해가 있는 경우 수치모사 결과가 이와 잘 일치하였으며, 이차원 모형에서의 결과도 매우 합당함을 알 수 있었다. 또 일차원 문제에서 4점 bilinear요소와 삼각형 요소를 사용한 결과를 각각 비교하였으며 시간적분도 2단계 Lax-Wendroff방법을 사용하여 결과를 비교하였다. 음해법을 사용할 경우 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있으나 요소의 갯수가 많아지면 구성되는 대수방정식(代數方程式)이 커지기 때문에 각 시간마다의 계산량이 엄청나게 늘어나게 되며 양해법을 사용할 때는 원하는 만큼의 정확한 결과를 얻기 위하여 시간간격이나 공간격자 간격을 선정하는데 각별히 유의하여야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.19-28
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• 1982

하구(河口), 항만(港灣) 등에서 응집성(凝集性) 및 비응집성토사(非凝集性土砂)의 이송추정(移送推定)을 위한 이차원토사이송추정모형(二次元土砂移送推定模型)이 개발되었으며 이 모형(模型)은 흐름에 의한 순환모형(循環模型)과 토사이송모형(土砂移送模型)으로 구성된다. 토사이송모형(土砂移送模型)은 이차원확산(二次元擴散) 방정식(方程式)과 연속방정식(連續方程式)으로 이루어진다. 해(解)는 Galerkin 유한요소법(有限尿素法)과 이단계(二段階) Lax-Wendroff 방법(方法)에 의하였다. 이차원수로(二次元水路)의 상이(相異)한 조건하에서 순환(循環)과 토사이송(土砂移送)에 관하여 수치모의(數値模擬) 되었으며 부산항(釜山港)에 적용하여 얻어진 결과중에서 실측치(實測値)와 비교가 가능한 흐름양상(樣相)은 대체로 실측치(實測値)와 근사(近似)하게 나타났다.