• 대한조선학회논문집
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• 제47권1호
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• pp.11-19
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• 2010

A code is developed to simulate incompressible free surface flows using the Roe's flux-difference splitting scheme. An interface of two fluids is considered as a moving contact discontinuity. The continuities of pressure and normal velocity across the interface are enforced by the conservation law in the integral sense. The fluxes are computed using the Roe's flux-difference splitting scheme for two incompressible fluids. The interface can be identified based on the computed density distribution. However, no additional treatment is required along the interface during the whole computations. Complicated time evolution of the interface including topological change can be captured without any difficulties. The developed code is applied to simulate the Rayleigh-Taylor instability of two incompressible fluids in the density ratio of 7.2:1 and the broken dam problem of water-air. The present results are compared with other available results and good agreements are achieved for the both cases.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.723-728
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• 2008

We performed numerical analysis of base drag phenomenon, when a projectile with backward step flies into atmosphere at supersonic speed. We compared with other researchers. From our previous studies that were 2-dimensional simulation, we found out from sophisticated simulations that need dense mesh points to compare base pressure and velocity profile after from base with experimental data. Therefore, we focus on high order spatial disceretization over 3rd order with TVD such as MUSCL TVD 3rd, 5th, and WENO 5th order, and Limiters such as minmod, Triad. Moreover, we enforce to flux averaging schemes such as Roe, RoeM, HLLE, AUSMDV. In present, one dimensional result of Euler tests, there are Sod, Lax, Shu-Osher and interacting blast wave problems. AUSMDV as a flux averaging scheme with MUSCL TVD 5th order as spatial resolution is good agreement with exact solutions than other combinations. We are carrying out the same approaches into 3-dimensional base flow only candidate flux schemes that are Roe, AUSMDV. Additionally, turbulence models are used in 3-dimensional flow, one is Menter s SST DES model and another is Sparlat-Allmaras DES/DDES model in Navier-Stokes equations.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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• pp.48-58
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• 1999

The Characteristic Flux Difference Splitting (CFDS) scheme designed to adapt the characteristic boundary conditions at the wall and inflow/outflow boundary planes satisfies Roe's property U, although the CFDS Jacobian matrix is decomposed by a product of elaborate transformation matrices and explicit eigenvalue matrix. When the CFDS algorithm, thus a variant of Roe's scheme, is applied straightforwardly to hypersonic flows over a blunt body, the strong bow shock gradually breaks down near the stagnation point. This numerical instability is widely observed by many researchers employing flux-difference method, known in the literature as the carbuncle phenomenon. Many remedies have been proposed and resulted in partial cures. When the idea of Sanders et al. which identifies the minimum eigenvalues near the discontinuity present is applied to CFDS method, it is shown that the instability problem can be controlled successfully. A few flux splitting methods have also been tested and results are compared against the Nakamori's Mach 8 blunt body flow.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-16
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• 2009

최근 공학적으로 응용 범위가 넓은 액체-기체의 2상 유동장에 대한 전산 해석이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 밀도차가 큰 압축성 2상 유동장을 해석하기에 적합하도록 기존에 개발된 RoeM과 AUSMPW+ 공간 이산화 기법을 확장하였다. RoeM과 AUSMPW+에서 사용되는 충격파 포착항을 2상 혼합류의 상태방정식으로부터 새롭게 정의하여, 밀도와 음속이 상이한 두 유체에서도 정확성을 보장하면서 충격파 불안정성을 제거할 수 있도록 하였다. 개발된 2상 유동 RoeM과 AUSMPW+를 몇 가지 예제 문제에 적용하여 검증하였으며, 해석 결과는 두 수치기법이 일반적인 2상 유동에서도 충격파 안정적이며 정확한 특성을 갖는 것을 보여주었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.13-17
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• 2006

RoeM and AUSMPW+ schemes are two of the most accurate and efficient schemes which are recently developed for the analysis of single phase gas dynamics. In this paper, we developed two-phase versions of these schemes for the analysis of gas-liquid large density ratio two-phase flow. We adopt homogeneous equilibrium model (HEM) using mass fraction to describe different two phases. In the Eulerian-Eulerian framework, HEM assumes dynamic and thermal equilibrium of the two phases in the same computational mesh. From the mixture equation of state (EOS), we derived new shock-discontinuity sensing term (SDST), which is commonly used in RoeM and AUSMPW+ for the stable numerical flux calculation. The proposed two-phase versions of RoeM and AUSMPW+ schemes are applied on several air-water two-phase test problems. In spite of the large discrepancy of material properties such as density, enthalpy, and speed of sound, the numerical results show that both schemes provide very satisfactory solutions.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.569-574
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• 2020

천수방정식에 대한 불연속 갤러킨 기법 (DG)은 주로 양해법 기반으로 개발되어 적용되어 왔으나, 바닥마찰항의 처리, 과도한 CFL 조건 등의 불리한 점이 지적되어 왔다. 이에 대한 대안으로써, 본 연구에서는 음해법 기반의 모형을 개발하고 이를 적용하여 향후 가능성을 입증하였다. 본 논문에서 연구한 사례에서는 선형 삼각형 요소를 사용하였고, 수치흐름률로서 Roe 흐름률을 이용하였으며, TVD 특성 보존을 위한 기울기 제한자를 적용하였다. 적용 사례로서 실린더 주변의 흐름과 댐 붕괴류 문제 등에 대하여 적용하고, 기존의 실험치, 수치해와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권1호
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• pp.43-52
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• 2007

A comparative study on flux functions for the 2-dimensional Euler equations has been conducted. Explicit 4-stage Runge-Kutta method is used to integrate the equations. Flux functions used in the study are Steger-Warming's, van Leer's, Godunov's, Osher's(physical order and natural order), Roe's, HLLE, AUSM, AUSM+, AUSMPW+ and M-AUSMPW+. The performance of MUSCL limiters and MLP limiters in conjunction with flux functions are compared extensively for steady and unsteady problems.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.36-40
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• 2006

A comparative study on flux functions for the 2-dimensional Euler equations has been conducted. Explicit 4-stage Runge-Kutta method is used to integrate the equations. Flux functions used in the study are Steger-Warming's, van Leer's. Godunov's, Osher's(physical order and natural order), Roe's, HILE, AUSM, AUSM+ and AUSMPW+. The performance of MUSCL limiters and MLP limiters in conjunction with flux functions are compared extensively for steady and unsteady problems.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.78-84
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• 2011

공기를 이용한 축소형 4 노즐 클러스터드 엔진 저부 유동에 대한 CFD 해석을 수행하여 격자 및 차분법, 난류 모델에 따른 비교를 수행하였다. 해석 결과 Roe나 AUSM 차분에 따른 차이는 발견되지 않았으나, 난류 모델에 따른 차이는 적지 않은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로는 Spalart-Allmaras 1 방정식 난류 모델이 SST k-w 모델에 비하여 경향성을 잘 맞추는 것으로 드러났다. 엔진 저부의 마하수, 압력 속도 등의 변화를 분석하면, 엔진과 엔진 사이의 외부 노출 공간에서 유동의 목을 형성하는 것은 아닌 것으로 보이고 이는 노즐과 노즐 사이의 공간이 목을 형성한다는 일부 해석적 이론에서 가정한 상황과 약간 다른 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.405-412
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• 2012

높은 효율의 풍력터빈 블레이드을 위해 와류 셀이 장착된 에어포일의 정지상태 및 동실 속 상태에서의 유동제어 특성을 수치적으로 연구하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산결과 와류 셀을 장착한 경우 셀 내부의 부압으로 인해 양항비증가를 얻을 수 있음을 확인하였다. 동실속의 경우 셀 내부의 와류에 의해 hysterisis 현상을 상당히 감소시킬 수 있음을 확인하였다.