• 제목/요약/키워드: higher-order finite difference method

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MULTIGRID METHOD FOR AN ACCURATE SEMI-ANALYTIC FINITE DIFFERENCE SCHEME

  • Lee, Jun-S.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제7권2호
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    • pp.75-81
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    • 2003
  • Compact schemes are shown to be effective for a class of problems including convection-diffusion equations when combined with multigrid algorithms [7, 8] and V-cycle convergence is proved[5]. We apply the multigrid algorithm for an semianalytic finite difference scheme, which is desinged to preserve high order accuracy despite of singularities.

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Comparison of multigrid performance for higher order scheme with 5-point scheme

  • Han, Mun. S.;Kwak, Do Y.;Lee, Jun S.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제4권2호
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    • pp.135-142
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    • 2000
  • We consider a multigrid algorithm for higher order finite difference scheme for the Poisson problem on rectangular domain. Several smoothers including Jacobi, Red-black Gauss-Seidel are tested and compared. Since higher order scheme gives much more accurate result then 5-point scheme, one may use small number of levels with higher order scheme and thus the overall cost is reduced quite a lot. The numerical experiment compares the two cases.

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비정렬 셀 중심 방법에서 대류플럭스의 수치근사벙법 평가 (EVALUATION OF NUMERICAL APPROXIMATIONS OF CONVECTION FLUX IN UNSTRUCTURED CELL-CENTERED METHOD)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.36-42
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    • 2006
  • The existing numerical approximations of convection flux, especially the spatial higher-order difference schemes, in unstructured cell-centered finite volume methods are examined in detail with each other and evaluated with respect to the accuracy through their application to a 2-D benchmark problem. Six higher-order schemes are examined, which include two second-order upwind schemes, two central difference schemes and two hybrid schemes. It is found that the 2nd-order upwind scheme by Mathur and Murthy(1997) and the central difference scheme by Demirdzic and Muzaferija(1995) have more accurate prediction performance than the other higher-order schemes used in unstructured cell-centered finite volume methods.

고차 삼각형 유한요소에 의한 구형단면의 온도분포와 열전달 (Temperature distribution & heat transfer of rectangular cross section by the higher-order triangular finite element method)

  • 용호택;서정일;조진호
    • 오토저널
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    • 제3권3호
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    • pp.24-29
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    • 1981
  • This paper is studied an efficient temperature distribution and heat transfer of two-dimensional rectangular cross-section by the higher-order triangular finite dynamic element and finite difference. This is achieved by employing a discretization technique based on a recently developed concept of finite dynamic elements, involving higher order dynamic correction terms in the associated stiffness and convection matrices. Numerical solution results of temperature distribution presented herein clearly optimum element and show that FEM10 is the most accurate temperature distribution, but heat transfer and computational effort is the most acquired.

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오목벽면이 있는 밀폐공간에서 자연대류 (Natural Convection from the Concave Wall in a Square Enclosure)

  • 박태선
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.28-35
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    • 2002
  • The effect of concave curvature on the natural convection has been numerically studied using the higher-order finite difference method. The heating wall in a enclosure is approximated by a cosine function. The heat transfer coefficient is analyzed for three Rayleigh numbers and five amplitudes. For Ra = 10/sup 8/ the separation and reattachment are observed on the adiabatic walls. The wall heat transfer are slightly changed by the increasing curvatures.

고차모드 시간영역 유한차분법을 이용한 원통형 메타물질 Slab의 해석 (Analysis of the Cylindrical Metamaterial Slab Using the Higher Order-mode Finite Difference Time Domain Method)

  • 홍익표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.

정상파 문제의 방사조건에 관한 연구 (A Study on the Numerical Radiation Condition in the Steady Wave Problem)

  • 이광호;전호환;성창경
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권2호통권28호
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    • pp.97-110
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    • 1998
  • The numerical damping and dispersion error characteristics associated with difference schemes and a panel shift method used for the calculation of steady free surface flows by a panel method are an analysed in this paper. First, 12 finite difference operators used for the double model flow by Letcher are applied to a two dimensional cylinder with the Kelvin free surface condition and the numerical errors with these schemes are compared with those by the panel shift method. Then, 3-D waves due to a submerged source are calculated by the difference schemes, the panel shift method and also by a higher order boundary element method(HOBEM). Finally, the waves and wave resistance for Wigley's hull are calculated with these three schemes. It is shown that the panel shift method is free of numerical damping and dispersion error and performs better than the difference schemes. However, it can be concluded that the HOBEM also free of the numerical damping and dispersion error is the most stable, accurate and efficient.

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Hybrid-QUICK Scheme Using Finite-Volume Method

  • Choi, Jung-Eun
    • Journal of Hydrospace Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.57-67
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    • 1996
  • The formulation for hybrid-QUICK scheme of convective transport terms in finite-volume calculation procedure is presented. Source terms are modified to apply the hybrid-QUICK scheme. Test calculations are performed for wall-driven cavity flow at Re=$10_2$, $10_3$, and $10_4$. These include the evaluation of boundary conditions approximated by third-order finite difference scheme. The stable and converged solutions are obtained without unsteady terms in the momentum equations. The results using hybrid-QUICK scheme show no difference with those using hybrid scheme at low Re ($=10_2$) and are better at higher Re ($10_3$, and $10_4$).

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고차 전단 변형이론에 의한 복합재료 적층판의 저속 충격응답 (Low-velocity impact response of laminated composite plates using a higher order shear deformation theory)

  • 이영신;박웅
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1365-1381
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    • 1990
  • 본 연구에서는 Kant 등이 제안한 고차판이론의 C연속변위 유한요소 모델을 사 용하여 충격자와 적층판의 저속 충격 응답에 대하여 연구하여 그 결과를 Mindlin의 판 이론에 의한 계산 결과와 비교하고, 경계 조건의 영향 및 충격자의 충격속도, 질량변 화에 대한 접촉력의 변화를 고찰하고자 한다.

2차원 유한차분-시간영역 방법을 이용한 평면형 전송선로의 고차 모드 분산 특성 해석 (Dispersion Analysis of Higher-Order Modes for Planar Transmission Lines Using the 2-Dimensional Finite-Difference Time-Domain Method)

  • 전중창;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.847-854
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    • 1999
  • 본 논문에서는 2차원 유한차분 시간영역 방법을 사용하여 균일 평변 전송선로의 고차 모드 주파수 분산 특성을 해석하였다. 전자계 스펙트럼의 크기만을 사용하는 기존 방볍과는 달리, 퓨리에 계수의 크기 및 위상 특성을 동시에 사용함으로써, 다른 공진모드에 비하여 스펙트럼의 크기가 상대적으로 착을 경우에도 모드 식 별이 용이하도록 하였다. 수치해석 결과, 20 GHz 이내에서 스트립 선로에서는 고차 모드가 몇 개 발생되지 않았지만, 접지된 coplanar waveguide에서는 상당히 많은 고차 모드가 발생되며, 특히, 첫 번째 고차 모드가 기본 모드에 매우 근접해 았었다 이와 같이, 기본 모드와 고차 모드가 매우 근접하여 있는 경우 또는 고차 모드가 매우 많이 발생되는 평변형 전송선로의 해석에 본 연구에서 해석 방볍이 효과적으로 적용될 수 있다.

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