• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.415-423
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• 2015

본 연구에서는 2차원 비압축성 유체 유동을 해석하기 위하여 격자 세밀화 모델을 적용한 격자볼츠만 방법(LBM)을 수치적으로 연구하였다. 일반적으로 유동해석에서 충분한 정확도를 얻기 위해서는 관심 있는 영역에서 격자가 세밀하게 구성되어야 한다. 그래서 본 연구에서는 유동함수-와도 공식을 적용한 LBM에 격자 세밀화 모델을 적용하여 유동해석을 수행하였다. 공동형상 유동에서의 기존의 신뢰성 있는 유동장 결과와의 비교를 통해 본 연구의 격자 세밀화 모델을 적용한 격자볼츠만 방법의 신뢰성과 유용성을 검토하였다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제4권2호
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• pp.111-133
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• 2000

A Legendre spectral tau approximation scheme for solving the two-dimensional stationary incompressible Stokes equations is considered. Based on the vorticity-stream function formulation and variational forms, boundary value and normal derivative of vorticity are computed. A factorization technique for matrix stems based on the Schur decomposition is derived. Several numerical experiments are performed.

• 한국해양공학회지
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• 제34권2호
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• pp.89-96
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• 2020

In this study, the Norbury-Fraenkel family of vortex rings is analyzed using a contour dynamics method for the stream function, which significantly reduces the numerical burden in the calculation. The stream function is formulated as the integral along the contour of the vorticity core. The integration over the logarithmic-singular segment is evaluated analytically, and the positions of the nodal points of the contour are calculated directly. The shapes of the cores and the dividing stream surfaces are found based on the mean core radius. Compared with other studies, the proposed method is verified and found to be more efficient.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.575-581
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• 1988

본 연구에서는 앞서의 '압력의 단가성' 개념을 재도입하여 유동함수의 경계치 설정에 수치적으로 유용하게 쓸 수 있음을 보였고, 이를 다중연결된 물체에 관한 2차 원 응용문제들에서 수렴성이 나쁘고 많은 계산시간을 요구하는 종래의 원시변수들을 이용한 수식화 과정을 벗어나, 이제는 간편하고 명확한 유동함수-와도의 방법으로 비 교적 적은 컴퓨터 시간으로 유동장의 계산이 가능하게 되었음을 보였다.

• 물과 미래
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• 제21권3호
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• pp.291-291
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• 1988

2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수치해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한 후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 기존의 수치해석에서는 주로 수치실험 결과와 비교한다. 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두 값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의 한계를 새로이 설정한다.

• 물과 미래
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• 제31권4호
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• pp.291-297
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• 1998

2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수채해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 갖는 흐름에 대하여 수행되었으며, 시간에 따른 유선, 와도, 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의한계를 새로이 설정한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권2호
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• pp.249-254
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• 2009

This article deals with the analysis of a coupling between stationary Maxwell's equations, the transient state Navier-Stokes and thermal equations. The resolution of these equations is obtained by introducing the magnetic vector potential A, the vorticity ${\xi}$, the stream function ${\psi}$ and the temperature T. The flux density, the electromagnetic thrust, the electric power density, the velocity, the pressure and the temperature are graphically visualized. Also, the influence of the frequency is presented.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.516-523
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• 2009

The artificial compressibility (AC) method for the incompressible Navier-Stokes equations in the generalized curvilinear coordinates using the primitive form is implemented. The main advantage of the AC approach is that the resulting system of equations resembles the system of compressible N-S equations and can thus be integrated in time using standard, well-established time-marching methods. The errors, which are the odd-even oscillation, for pressure field in using the artificial compressibility can be eliminated by using the $4^{th}$ order artificial dissipation term which is explicitly included. Even though this paper focuses exclusively on 2D laminar flows to validate and assess the performance of this solver, this numerical method is general enough so that it can be readily extended to carry out 3D URANS simulation of engineering flows. This algorithm yields practically identical velocity profiles and primary vortex and secondary vortices that are in excellent overall agreement with the results of the vorticity-stream function formulation (Ghia et al., 1982). However, the grid resolution have to be required to be large enough to express the various vortices.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권3호
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• pp.53-59
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• 2002

A two-dimensional laminar flow through a channel with a pair of symmetric vertical fins is investigated. At far up- and down-stream from the fins, the plane Poiseuille flow exists in the channel. The Stokes flow for this channel is first investigated analytically and then the other laminar flows by numerical method. For analytic method, the method of eigen function expansion and collocation method are employed. In numerical solution for laminar flows, finite difference method(FDM) is used to obtain vorticity and stream function. From the results, the streamline patterns are shown and the additional pressure drop due to the attached fins and the force exerted on the fin are calculated. It is clear that the force depends on the length of fins and Reynolds number. When the Reynolds number exceeds a critical value, the flow becomes asymmetric. This critical Reynolds number Re/sub c/ depends on the length of the fins.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2329-2338
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• 1993

An accurate analysis procedure to solve the flow about a flat plate at various incidences has been developed. The Navier-Stokes equations of stream function and vorticity form are solved in a sufficiently large computational domain, in which the grid lines are mutually orthogonal. The details of the flow near the singularity at the tip of the plate is well captured by the analytic solution which is asymptotically matched to the numerically generated outer solution. The solution for each region is obtained iteratively : the solution of one (inner or outer) region uses that of the other as the boundary condition after each cycle. The resulting procedure is accurate everywhere and also computationally efficient as the singularity has been removed. It is applied to the flat plate for a wide range of Re : the results agree very well with the existing computation and experiment.