• 제목/요약/키워드: Stokes equations

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Boussinesq 식을 사용하여 Cnoid 파의 투수방파제 월파 해석: Navier-Stokes 식 결과와 비교 (Numerical Simulation of Overtopping of Cnoidal Waves on a Porous Breakwater Using the Boussinesq Equations: Comparison with Solutions of the Navier-Stokes Equations)

  • 휜탄트;이창훈;안석진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.41-49
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    • 2019
  • 1개층 Boussinesq 방정식(Vu 등, 2018)과 2개층 Boussinesq 방정식(Huynh 등, 2017)을 사용하여 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 월파고를 구하였다. 수치실험을 통해 천단고가 낮은 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 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. cnoid 파의 파고가 낮을수록 또는 투수방파제의 폭이 좁을수록 1개층 및 2개층 Boussinesq 방정식으로 구한 통과파고가 Navier-Stokes 방정식으로 구한 월파고에 근접한 것을 확인하였다.

HOMOGENIZATION OF THE NON-STATIONARY STOKES EQUATIONS WITH PERIODIC VISCOSITY

  • Choe, Hi-Jun;Kim, Hyun-Seok
    • 대한수학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.1041-1069
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    • 2009
  • We study the periodic homogenization of the non-stationary Stokes equations. The fundamental homogenization theorem and corrector theorem are proved under a very general assumption on the viscosity coefficients and data. The proofs are based on a weak formulation suitable for an application of classical Tartar's method of oscillating test functions. Such a weak formulation is derived by adapting an argument in Teman's book [Navier-Stokes Equations: Theory and Numerical Analysis, North-Holland, Amsterdam, 1984].

속도의 초기간 추정을 사용한 Navier-Stokes방정식 풀이 기법 (Solver for the Wavier-Stokes Equations by using Initial Guess Velocity)

  • 김영희;이성기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권9호
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    • pp.445-456
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    • 2005
  • 본 논문은 물리적인 힘을 기반으로 유체의 흐름을 실시간으로 시뮬레이션하기 위하여 유체 의 흐름을 지배하는 Wavier-Stokes 방정식에 대한 빠르고 정확한 풀이 기법을 제안한다 본 논문에서는 Navier-Stokes 방정식에 있는 비선형 항의 속도에 대한 초기값을 Stokes 방정식의 해로써 추정한다. 주어진 비선형 미분방정식의 해에 근사하게 초기값을 추정함으로써 정확하고 안정적인 풀이 기법을 만들 수 있었다. 또한 유한차분법(finite difference method)의 암시적(implicit) 방법 중에서 방대한 계산량을 피할 수 있는 ADI(Alternating Direction Implicit) 방법을 사용함으로써 큰 시간 간격(time-step)에 대해서 시스템이 안정적이며 계산속도 또한 빠르다. 실험 결과들은 특히 연기, 구름과 같이 큰 레이놀드 수(Reynolds number)를 가지는 유체에 대해서 탁월한 성능을 보여주었다.

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
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    • 제25권11호
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    • pp.1581-1593
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    • 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.

GEOMETRY OF L2(Ω, g)

  • Roh, Jaiok
    • 충청수학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.283-289
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    • 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 $L^2_{per}({\Omega})$.

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

  • 휜탄트;이창훈;안석진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.326-334
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    • 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.

A POSTERIORI ERROR ESTIMATORS FOR THE STABILIZED LOW-ORDER FINITE ELEMENT DISCRETIZATION OF THE STOKES EQUATIONS BASED ON LOCAL PROBLEMS

  • KIM, KWANG-YEON
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제21권4호
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    • pp.203-214
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    • 2017
  • In this paper we propose and analyze two a posteriori error estimators for the stabilized $P_1/P_1$ finite element discretization of the Stokes equations. These error estimators are computed by solving local Poisson or Stokes problems on elements of the underlying triangulation. We establish their asymptotic exactness with respect to the velocity error under certain conditions on the triangulation and the regularity of the exact solution.

섭동 이론을 이용한 정상류 Navier-Stokes 방정식의 주기함수 간극에 대한 삼승 법칙의 수정 (Modification of the Cubic law for a Sinusoidal Aperture using Perturbation Approximation of the Steady-state Navier-Stokes Equations)

  • 이승도
    • 터널과지하공간
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    • 제13권5호
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    • pp.389-396
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    • 2003
  • 본 연구는 정상류 Navier-Stokes 방정식에 섭동(perturbation) 이론을 적용하여 주기함수 간극에 대한 삼승법칙의 수정에 대해 논하였다. 이를 위해, 주기함수를 진폭과 파장에 대한 무차원 함수로 전환한 뒤 미소 계수에 대한 무차원 유동함수와 연속 방정식을 적용하였다. 이러한 과정을 통해 정상류 Navier-Stokes 방정식의 섭동 근사해를 구하였으며 이를 유한 차분법에 적용하였다. 단일 절리 모델에 대한유한 차분 수치해석을 통해, 수정된 삼승 법칙이 주기함수 간극의 유체 유동에 대한 정상류 Navier-Stokes 방정식의 섭동 근사해와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 삼승 법칙이 간극 분포에 따른 유체 유동의 평가에 있어 유용하게 적용될 수 있는 것으로 나타났다.