Smoothed particle hydrodynamics, SPH, is a gridless Lagrangian technique which is a useful alternative numerical analysis method to simulate high velocity deformation problems as well as astrophysical and cosmological problems. The SPH method brings about some difficulties such as tensile Instability and stress oscillation. A new SPH method, so called normalized algorithm, was introduced to overcome these difficulties. In this paper we aimed to estimate this method and have developed an one-dimensional normalized SPH program. The high velocity impact model of an aluminum bar has been analysed by using the developed program and a commercial hydrocode, LS-DYNA. The obtained numerical results showed good agreement with the results of the same model in reference. The program also showed more stable results than those of LS-DYNA in stress oscillation. We hopefully expect that the developed one-dimensional normalized SPH program can be used to solve hydrodynamic problems especially for explosive detonation analysis.
고정확도를 보장할 수 있는 Compact Finite Volume Method를 이용하여 수심적분형 흐름 모형과 수심평균된 이송확산 방정식을 해석하는 수치모형 개발과정을 기술하였다. 이차원의 흐름과 파랑의 상호작용에 대한 실험결과와 제시된 수치모형을 이용한 계산결과는 양호하게 일치하였다. 일차원과 이차원공간에서의 흐름에 의한 스칼라의 이송에 관한 수치모의에서도 수차확산이 거의 발견되지 않았고, 매우 정확히 일치하였다. 개수로에서의 난류혼합에 관한 수치모의 결과에서도 합리적인 스칼라의 혼합양상이 관찰되었다.
Most of our rivers are fragmented by the presence of at least one large dam. Dams are often the most substantial controller of the flow regimes and aquatic environments of natural river system. The quality of downstream water released from a stratified reservoir is highly dependent on upstream reservoir water quality. Thus, an integrated modeling approach is more efficient, compared to fragmented modeling approach, and necessary to better interpret the impact of dam operation on the down stream water quality. The objectives of this study were to develop an integrated reservoir-river modeling system for Daecheong Reservoir and its downstream using a two-dimensional laterally averaged hydrodynamic and water quality model, and evaluate the model's performance against field measurement data. The integrated model was calibrated and verified using filed data obtained in 2004 and 2006. The model showed satisfactory performance in predicting temporal variations of water stage, temperature, and suspended solid concentration. In addition, the reservoir-river model showed efficient computation time as it took only 3 hours for one year simulation using personal computer (1.88 Ghz, 1.00 GB RAM). The suggested modeling system can be effectively used for assisting integrated management of reservoir and river water quality.
Kim, Keunjae;Tillig, Fabian;Bathfield, Nicolas;Liljenberg, Hans
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제6권2호
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pp.392-405
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2014
SSPA experiences a growing interest in twin skeg ships as one attractive green ship solution. The twin skeg concept is well proven with obvious advantages for the design of ships with full hull forms, restricted draft or highly loaded propellers. SSPA has conducted extensive hull optimizations studies of LNG ships of different size based on an extensive hull data base with over 7,000 models tested, including over 400 twin skeg hull forms. Main hull dimensions and different hull concepts such as twin skeg and single screw were of main interest in the studies. In the present paper, one twin skeg and one single screw 170 K LNG ship were designed for optimally selected main dimension parameters. The twin skeg hull was further optimized and evaluated using SHIPFLOW FRIENDSHIP design package by performing parameter variation in order to modify the shape and positions of the skegs. The finally optimized models were then built and tested in order to confirm the lower power demand of twin skeg designed compaed with the signle screw design. This paper is a full description of one of the design developments of a LNG twin skeg hull, from early dimensional parameter study, through design optimization phase towards the confirmation by model tests.
비정상상태인 하천의 흐름에 대한 물질 분산의 수치모형(2DNHPDM)을 실제의 강우유출시, 전남 순천 이사천에서 관측된 자료를 적용하여 해석의 신뢰성을 검토했다. 2005년 5월 7일 10시간 지속된 강우사상에 대하여 관측은 35시간 이루어졌다. 하천 내의 일곱 지점을 선정하여, 수위, 유속, 유량, COD를 1시간 간격으로 측정하였다. 제작된 모형을 자연 하천에 적용하여 비정상상태의 흐름을 재현할 수 있었으며, 하천 흐름의 종횡방향 혼합에 영향을 미치는 물리적 과정이 모의되었다. 지천에서의 유입부하 및 비점오염원의 유입부하에 대한 하천의 오염물질 혼합에 대해서도 모형을 적용한 결과, 양호한 재현성을 확인할 수 있었다.
본 연구는 제내지에서의 홍수범람도 작성을 위해서 2차원 천수방정식을 확산파 및 운동파로 단순화시킨 홍수해석 기법을 개발하였다. 모형의 검정을 위해서 1차원 댐 파괴의 문제에 적용하여 동역학적 해석결과와 비교검토하고 질량보존의 오차를 계산함으로써 모형의 검정을 실시하였다. 건물등의 장애물을 포함한 2차원 제내지 유역과 하도범람 홍수파의 홍수터에서의 2차원적 범람양상을 모의하여 확산파 모형의 적용성을 제시하였다. 본 연구 모형은 다양한 상황하에서 유속분포, 수면변동 등에 있어 안정성과 수렴성이 우수하게 나타났으며 해석영역에서의 질량보존의 오차는 0%에 가깝게 나타나 모형의 계산 수행 능력을 확인할 수 있었다. 본 연구의 해석기법은 하천에서의 홍수 예경보 수립과 홍수범람도 작성에 직접적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
금강하구둑의 건설에 따른 조석체계의 변화에 대한 추정을 1차원 수치모델을 이용하여 수행하였다. 결과로서 금강하구 망월리 방조제는 주태음반일주조의 진폭을 증가시킬것으로 추정되었다. 이 초기추정의 유효성은 교류회로이론의 동수력학적인 유추법을 이용하여 검토되었다. 초기결과가 제시되었으며 토의되었다.
One-dimensional hydrodynamic modeling of a protostellar flare loop is presented. The model consists of thermally isolated loop connecting the central core and the accretion disk. We found that the conductive heat flux of a flare heated the accretion disk up to coronal temperature and consequently the disk is evaporated and disappeard. This effect may explain the ovserved feature of the repeated flare from the young stellar object YLW 15.
In this study, the shock characteristics for high velocity impact phenomena during the initial shock state by the long rod penetrator are calculated. From these results we re-analyze the one-dimensional hydrodynamic penetration theory by introducing the effective area ratio calculated from the mushroomed strain which is dependent on impact velocity. Calculated penetration depth and mushroomed strain show good agreement with high velocity impact experimental data. In addition we visualize the shock wave propagation in a transparent acryle block.
본 논문에서는 파중에서 조종운동을 하는 선박에 작용하는 유체력에 대한 수학적 모델을 확립하고, 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 파중에서 운항하는 선박은 입사파의 주파수에 의존하는 고주파수 운동과 선박의 조종운동에 따른 저주파수 운동을 하게되므로, two time scale expansion 방법을 적용하여 속도포텐셜에 대한 선형경계치 문제를 정립하였으며, 선박의 조종운동에 미치는 파의 영향은 2차차수 저주파수 표류력만을 조종운동방정식에 포함시켜 고려하였다. 속도포텐셜에 대한 적분방정식의 해는 3차원 파넬방법을 사용하여 구하였으며, 선박에 작용하는 힘은 직접적분법을 사용하여 계산하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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