We describe the implementation of a multi-dimensional numerical code to solve the equations for idea! magnetohydrodynamics (MHD) in cylindrical geometry. It is based on an explicit finite difference scheme on an Eulerian grid, called the Total Variation Diminishing (TVD) scheme, which is a second-order-accurate extension of the Roe-type upwind scheme. Multiple spatial dimensions are treated through a Strang-type operator splitting. Curvature and source terms are included in a way to insure the formal accuracy of the code to be second order. The constraint of a divergence-free magnetic field is enforced exactly by adding a correction, which involves solving a Poisson equation. The Fourier Analysis and Cyclic Reduction (FACR) method is employed to solve it. Results from a set of tests show that the code handles flows in cylindrical geometry successfully and resolves strong shocks within two to four computational cells. The advantages and limitations of the code are discussed.
The study of nonlinear gas transport in rarefied condition or associated with the microscale length of the geometry has emerged as an interesting topic in recent years. Along with the DSMC method, several fluid dynamic models that come under the general category of the moment method or the Chapman-Enskog method have been used for this type of problem. In the present study, on the basis of Eu's generalized hydrodynamics, a computational model for diatomic gases is proposed. The preliminary result indicates that the bulk viscosity plays a considerable role in fundamental flow problems such as the shock structure and shear flow. The general properties of the constitutive equations are obtained through a simple mathematical analysis. With an iterative computational algorithm of the constitutive equations, numerical solutions for the multi-dimensional problem can be obtained.
Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Finite Element Method (FEM) are used to perform aerodynamics analysis and structure analysis. For the fluid-structure interaction analysis, each technology should be considered as well. The process of aerodynamics-structure coupled analysis can be applied to various integrated analyses from many research fields. In this study, the aerodynamics-structure coupled analysis is performed for the missile at high angle of attack condition through the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Finite Element Method (FEM). For this purpose, the aerodynamics-structure coupled analyses procedure for the missile are established. The results of the integrated analysis are compared with rigid geometry of the missile and the effect of the deformation will be addressed.
In the present study, a CFD program based on a finite volume method was developed by using an unstructured polyhedral grid system for the accurate simulation with the complex geometry of computational domain. To simulate the transient flow induced by the moving solid object, the program used a fractional step method and a ALE (Algebric Lagrangian-Eulerian) method. The grid deformation for the moving of solid object were performed with a spring analogy based on the center coordinate of each computational grid. To verify the present program with these methodologies, the numerical results of the flow around the fixed and oscillating circular cylinder were compared with the previous numerical results.
Li, Zhong-Wei;Min, Chun-Gang;Ren, Ai-Min;Guo, Jing-Fu;Goddard, John D.;Feng, Ji-Kang;Zuo, Liang
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제31권4호
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pp.895-900
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2010
In order to find a relationship between firefly luciferases structure and bioluminescence spectra, we focus on excited substrate geometries which may be affected by rigid luciferases. Density functional theory (DFT) and time dependent DFT (TDDFT) were employed. Changes in only six bond lengths of the excited substrate are important in determining the emission spectra. Analysis of these bonds suggests the mechanism whereby luciferases restrict more or less the excited substrate geometries and to produce multicolor bioluminescence.
본 논문에서는 NURBS의 기저함수를 이용하는 등기하 해석을 선형 탄성 문제에 적용하였다. 등기하 해석의 목적은 기하학적 모델링 (CAD)와 수치적 해석 (CAE)를 통합하는 것인데, 이는 계산 망으로써 NURBS에 의한 기하학적 모델링 결과를 직접 이용해서 이룰 수 있다. NURBS 곡면은 조정점과 노트 벡터들을 이용하여 정확한 기하학적 형상을 표현할 수 있으며, 또한 요소의 정밀화 과정이 상대적으로 용이하다는 장점이 있다. 본 연구를 통해 개발된 컴퓨터 코드의 정당성을 보이기 위해 비교적 단순한 형태의 두 가지 구조모델에 적용하였다 ; 1) 균일 내압을 받는 실린더, 2) 균일 인장력이 작용하는 중앙에 구멍이 있는 정사각형 판. 이 두 모델은 정해가 있는 경우로서 절점을 추가하는 h-정밀화와 기저함수의 차수를 증가하는 p-정밀화에 의한 등기하 해석법을 적용한 근사해의 수렴성을 분석하였다.
본 연구는 초등학교 SW교육에서 동료 프로그래밍 교육 방법에 대한 효과를 분석하고자 하였다. 먼저, SW교육 프로그램 개발을 위하여 J지역 내 초등학생 162명, 초등교사 34명을 대상으로 설문조사 후 분석한 결과를 토대로 초등수학 도형영역을 중심으로 한 소프트웨어교육 프로그램을 개발하여 적용하였다. SW교육 프로그램 적용을 위해 ${\bigcirc}{\bigcirc}$대학교 겨울방학 교육기부 신청자 3, 4, 5학년 학생 44명중 실험집단 22명, 비교집단 22명으로 구성하였다. 실험집단은 동료 프로그래밍 교육 방법을 중심으로 수업을 진행하였고, 비교집단은 일반적인 교육 방법인 강의 실습형태의 수업을 진행하였으며, 다음과 같은 2가지의 연구 가설을 검증하였다. 첫째, 동료 프로그래밍을 이용한 SW교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더 효과적일 것이다. 둘째, 동료 프로그래밍을 이용한 SW교육이 초등학생의 창의성 신장에 더 효과적일 것이다. 검증 결과 초등학교 SW교육에서 동료 프로그래밍 교육방법이 컴퓨팅 사고력과 창의성 신장에 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다.
선택적 촉매환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템에서 사용되는 환원제의 효용성을 극대화하기 위해 적용되는 암모니아주입관(ammonia injection gun, AIG) 성능은 유량의 분배, 공기분배다기관(air distribution manifold, ADM)의 배치 그리고 노즐의 배열 및 형상 등에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 기법을 이용하여 AIG 성능의 지표가 되는 토출 유량 균일도를 통계적인 수치로 표현하여 관련된 설계인자들과 SCR 시스템의 성능 사이의 상관관계를 평가하고자 하였다. 관내 유동에서 일어나는 유체역학적인 현상의 영향으로 AIG에 대한 공급유량이 증가할 때 각 노즐에서의 토출 유량의 균일도는 감소하는 해석결과를 얻었으며 헤더로부터 가까울수록 분지관으로의 유량분배율이 낮아짐과 동시에 헤더에 가까운 노즐일수록 토출유량이 적어지는 현상을 파악하였다. 각 분지관에 대해 유입 면적대비 노즐의 총 면적비가 0.5 미만일 때 토출 유량의 균일도와 분지관의 유량분배가 매우 균일해지는 것으로 파악되었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권8호
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pp.997-1002
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2012
박용기관에서의 배기규제는 단계별로 강화되고 있으며 연소실 내외의 종합대책이 요구되고 있다. 기관 내부의 연소 특성은 배기배출 특성과 밀접한 관계가 있으며 분사밸브의 노즐과 노즐 홀 특성은 연소에 중요한 영향을 미친다. 분무 특성을 향상시키기 위한 노즐에 관한 연구는 입구형상, 직경 등에 집중되고 있으며, 노즐 출구의 형상에 대해서는 연구가 부족하다. 본 연구에서는 노즐 출구의 형상을 0도에서 90도까지 변화시키면서 계산을 수행하였다. 분사 압력, 질량유량, 유속, 유동특성 등을 종합하였을 때 노즐 출구 각도를 30도와 60도 사이로 하였을 때가 가장 효과적일 것이라 사료된다.
To develop the aerodynamic performance, there are widely two group of studies are achieved. The first one is about design of the vehicles geometry and the second one is about aerodynamic devices. Geometry design is highly credible and stable method. But it is not flexible and each parts are related interactively. So if one part geometry are modified, the other parts are required to be redesigned. The other hand, flow control by aerodynamic device is flexible and modulized method. Though it needs energy, relatively little input makes far advanced aerodynamic performance. Synthetic Jet is one of the second group method. The device repeats suction and blowing motion in constant frequency. According to the performance, the flow which are near the flight surface are served momentum. This mechanism can reduce the aerodynamic loss by boundary layer and separated flow. Synthetic jet actuator has several parameters, that influence the flow control. This study focus the parameters effects of the synthetic jet - orifice geometry, frequency, jet speed and etc.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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