• 제목/요약/키워드: NavierStokes equations

검색결과 1,272건 처리시간 0.024초

Applications of Stokes Eigenfunctions to the Numerical Solutions of the Navier-Stokes Equations in Channels and Pipes

  • Rummler B.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
    • /
    • pp.63-65
    • /
    • 2003
  • General classes of boundary-pressure-driven flows of incompressible Newtonian fluids in three­dimensional (3D) channels and in 3D pipes with known steady laminar realizations are investigated respectively. The characteristic physical and geometrical quantities of the flows are subsumed in the kinetic Reynolds number Re and a parameter $\psi$, which involves the energetic ratio and the directions of the boundary-driven part and the pressure-driven part of the laminar flow. The solution of non-stationary dimension-free Navier-Stokes equations is sought in the form $\underline{u}=u_{L}+U,\;where\;u_{L}$ is the scaled laminar velocity and periodical conditions are prescribed for U in the unbounded directions. The objects of our numerical investigations are autonomous systems (S) of ordinary differential equations for the time-dependent coefficients of the spatial Stokes eigenfunction, where these systems (S) were received by application of the Galerkin-method to the dimension-free Navier-Stokes equations for u.

  • PDF

GEOMETRY OF L2(Ω, g)

  • Roh, Jaiok
    • 충청수학회지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.283-289
    • /
    • 2006
  • Roh[1] derived 2D g-Navier-Stokes equations from 3D Navier-Stokes equations. In this paper, we will see the space $L^2({\Omega},\;g)$, which is the weighted space of $L^2({\Omega})$, as natural generalized space of $L^2({\Omega})$ which is mathematical setting for Navier-Stokes equations. Our future purpose is to use the space $L^2({\Omega},\;g)$ as mathematical setting for the g-Navier-Stokes equations. In addition, we will see Helmoltz-Leray projection on $L^2_{per}({\Omega},\;g)$) and compare with the one on $L^2_{per}({\Omega})$.

  • PDF

부분 포물형 Navier-Stokes 방정식을 이용한 비압축성 이차원 박리유동 계산 (Calculation of two-dimensional incompressible separated flow using parabolized navier-stokes equations)

  • 강동진;최도형
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제11권5호
    • /
    • pp.755-761
    • /
    • 1987
  • 본 연구에서는 익형 위에 발생하는 박리기포 주위를 사용한 박리기포 주위 유 동해석에 목적을 두고, 원시변수(primitive variable)를 사용한 부분 포물형 Navier -Stokes 방정식을 사용하여 층류유동에 관한 간단한 기본계산을 통해 비교적 박리기포 가 큰 외부유동(external flow)에도 부분 포물형 방정식이 적용될 수 있음을 보이고자 한다.수치해법은 Galpin 등 이 이차원 관유동(channel flow)에 완전 Navier-Stokes 방정식의 해법으로 사용한 CELS(coupled equation line solver) 방법을 부분 포물형 방정식에 적합하게 수정하여 사용하였다.

비압축성 Navier-Stokes 방정식에 대한 내재적 속도 분리 방법 (An implicit velocity decoupling procedure for the incompressible Navier-Stokes equations)

  • 김경연;백승진;성형진
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
    • /
    • pp.129-134
    • /
    • 2000
  • An efficient numerical method to solve the unsteady incompressible Navier-Stokes equations is developed. A fully implicit time advancement is employed to avoid the CFL(Courant-Friedrichs-Lewy) restriction, where the Crank-Nicholson discretization is used for both the diffusion and convection terms. Based on a block LU decomposition, velocity-pressure decoupling is achieved in conjunction with the approximate factorization. Main emphasis is placed on the additional decoupling of the intermediate velocity components with only n th time step velocity The temporal second-order accuracy is Preserved with the approximate factorization without any modification of boundary conditions. Since the decoupled momentum equations are solved without iteration, the computational time is reduced significantly. The present decoupling method is validated by solving the turbulent minimal channel flow unit.

  • PDF

비정렬 격자계에서 LU implicit scheme의 수렴성 및 안정성 해석: Part II - Navier-Stokes 방정식 (Convergence and Stability Analysis of LU Scheme on Unstructured Meshes: Part II - Navier-Stokes Equations)

  • 김주성;권오준
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제32권8호
    • /
    • pp.1-11
    • /
    • 2004
  • 본 연구에서는 비정렬 격자계에서 가장 많이 쓰이는 근사 해법 중에 하나인 LU 기법의 Navier-Stokse 방정식에 대한 수렴성 및 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 적절한 스칼라 모델 방정식을 사용하여 LU 기법이 갖는 고유한 특성에 관한 해석적 논의를 수행하였으며, 이를 Navier-Stokes 방정식으로 확장하여 해석하였다. 그 결과 LU 기법의 강성도는 격자 종횡비가 높아짐에 띠라, 그리고 격자 레이놀즈 수 감소함에 따라 증가하게 된다. 또한 내부반복계산을 통해서 이러한 강성도가 부분적으로 극복될 수 있음을 보였으며, 평판 난류 유동 해석을 통해서 해석 결과를 검증하였다.

3차원 비정렬격자계를 이용한 Navier-Stokes해의 Preconditioning에 관한 연구 (Study on Preconditioning of the clavier-Stokes Equations Using 3-Dimensional Unstructured Meshes)

  • 남영석;최형권;유정열
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제25권11호
    • /
    • pp.1581-1593
    • /
    • 2001
  • An efficient variable-reordering method for finite element meshes is used and the effect of variable-reordering is investigated. For the element renumbering of unstructured meshes, Cuthill-McKee ordering is adopted. The newsy reordered global matrix has a much narrower bandwidth than the original one, making the ILU preconditioner perform bolter. The effect of variable reordering on the convergence behaviour of saddle point type matrix it studied, which results from P2/P1 element discretization of the Navier-Stokes equations. We also propose and test 'level(0) preconditioner'and 'level(2) ILU preconditioner', which are another versions of the existing 'level(1) ILU preconditioner', for the global matrix generated by P2/P1 finite element method of incompressible Navier-Stokes equations. We show that 'level(2) ILU preconditioner'performs much better than the others only with a little extra computations.

예조건화 방법론의 Navier-Stokes 방정식에의 적용 (Application of Preconditioning to Navier-Stokes Equations)

  • 이상현
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.16-26
    • /
    • 2004
  • 본 연구의 목적은 예조건화 방법론을 난류모델을 포함한 Navier-Stokes 방정식에 적용하는 것이다. 가상 음속 개념을 적용하였다 공간차분을 위해 Roe의 FDS를 사용하였고, 시간 적분을 위해 LU-SGS 기법을 사용하였다. 알고리즘을 검증하기 위하여 NACA 날개 주위의 저속유동, 초음속 노즐 유동을 계산하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 저속유동 및 초음속 유동의 계산에서 충분한 계산 성능을 보이는 것으로 판단된다.

Boussinesq 방정식을 사용하여 투수방파제의 월파 수치해석 (Numerical Simulation of Wave Overtopping on a Porous Breakwater Using Boussinesq Equations)

  • 휜탄트;이창훈;안석진
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.326-334
    • /
    • 2017
  • 1개층 Boussinesq 방정식과 2개층 Boussinesq 방정식을 사용하여 투수방파제를 지나는 파랑의 월파고를 구하였다. 1개층 Boussinesq 방정식으로 Lee 등(2014)이 유도한 식을 사용하였고, 2개층 Boussinesq 방정식은 Cruz 등(1997)의 방법을 따라서 유도하였다. 수치실험을 통해 천단고가 낮은 투수방파제를 지나는 고립파의 월파고(Navier-Stokes 방정식으로 구함)가 천단고가 높은 투수방파제를 지나는 통과파고(1개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 작고, 천단고가 해저에 있는 투수방파제를 지나는 통과파고(2개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 크다는 것을 확인하였다. 고립파의 파고가 낮을수록 또는 투수방파제의 폭이 좁을수록 1개층 및 2개층 Boussinesq 방정식으로 구한 통과파고가 Navier-Stokes 방정식으로 구한 월파고에 근접한 것을 확인하였다.