• 한국해양공학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.15-22
• /
• 2004

Static and dynamic analyses of a very flexible and light riser, for upwelling the deep ocean water, is performed. In this numerical study, an implicit finite difference algorithm is employed for three-dimensional riser equations. Fluid non-linearity and bending stiffness are considered and solved, using the Newton-Raphson iteration. Maintaining the depth of end point of a flexible and light riser is very important for upwelling deep ocean water in a floating type development system. Weight is attached at the end point of the riser in order to maintain its intake depth. It is designed under the strong surface current and the configuration of the rise is predicted. In the dynamic analysis, the tension variation at the top point of the riser is presented. T e results of this study can contribute to the design of the development system in floating type for upwelling deep ocean water.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제39권1호
• /
• pp.28-37
• /
• 2002

본 연구에서는 저장력 예인케이블의 비선형 동적거동을 수치적으로 해석하였다. 고장력 케이블해석에서는 흔히 무시되는 굽힘강성의 효과가 저장력 케이블에서는 중요한 역할을 하므로 본 연구에서는 이를 고려하였다. 또한 저장력 케이블에서는 대변위가 발생하기 쉬우므로 기하학적인 비선형 및 유체 비선형 효과가 크므로 이를 고려하였다. 저장력 예인케이블에 대한 3차원 비선형 운동방정식을 수립하고 유한차분법을 적용하여 이산화 시켰다. 시간적분에 있어서 안정적인 해를 얻을 수 있는 음해법(implicit method)을 적용하였으며 비선형 해를 구하기 위하여 Newton-Raphson 반복법을 사용하였다. 케이블과 같이 양단경계조건을 갖고 대각선 주변 성분만 있는 행렬식을 계산하는 경우에는 Gauss-Jordan 방법 등과 같이 일반적인 방법 보다 블록삼중대각행렬 풀이법이 계산시간을 상당히 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 몇 가지 예제해석을 수행하였으며 실해역 실험결과에 의해 이미 검증되어 있는 케이블 해석프로그램인 WHOI Cable 프로그램의 해석결과와 비교 검토한 결과 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.185-191
• /
• 2004

계측주라인은 부체를 일정 위치에 유지시키기 위한 구조요소로 이용된다 본 연구에서는 부소파제의 계류라인으로 사용되는 체인에 대한 동적거동 특성을 파악하기 위해서 체인에 대한 구조해석을 수행하였다. 먼저 체인에 대한 3차원 동적방정식을 유도하는데, 장력이 0부근인 영역에서 복원력을 표현하기 위하여 굽힘강성 성분을 포함시켰다. 수치적인 방법 통하여 3차원 동적 방정식을 해석하였다. 유한차분법을 적용하였는데, 조건에 상관없이 안정적인 음해법과 함께 비선형 해법인 뉴톤-랍슨 반복법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 가진 주기에 따른 계류라인의 위치에 따른 장력응답 경향을 파악할 수 있었으며, 본 연구의 해석결과는 참고문헌의 실험결과와 그 경향이 잘 일치하였다. 본 연구결과는 향후 부소파제를 위한 계류라인 설계에 잘 이용될 수 있을 것이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
• /
• pp.1-13
• /
• 2008

An efficient segregated algorithm for the coupling of velocity and pressure of incompressible fluid flow, called IDEAL Inner Doubly-Iterative Efficient Algorithm for Linked-Equations), has been proposed by the present authors. In the algorithm there exist double inner iterative processes for pressure equation at each iteration level, which almost completely overcome two approximations in SIMPLE algorithm. Thus the coupling between velocity and pressure is fully guaranteed, greatly enhancing the convergence rate and stability of solution process. The performance of the IDEAL algorithm for three-dimensional incompressible fluid flow and heat transfer problems is analyzed and a systemic comparison is made between the algorithm and three other most widely-used algorithms (SIMPLER, SIMPLEC and PISO). It is found that the IDEAL algorithm is the most robust and the most efficient one among the four algorithms compared. This new algorithm is used for the velocity prediction of a new interface capturing method. VOSET, also proposed by the present author. It is found that the combination of VOSET and IDEAL can appreciably enhance both the interface capture accuracy and convergence rate of computations.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
• /
• pp.1-13
• /
• 2008

An efficient segregated algorithm for the coupling of velocity and pressure of incompressible fluid flow, called IDEAL (Inner Doubly-Iterative Efficient Algorithm for Linked-Equations), has been proposed by the present authors. In the algorithm there exist double inner iterative processes for pressure equation at each iteration level, which almost completely overcome two approximations in SIMPLE algorithm. Thus the coupling between velocity and pressure is fully guaranteed, greatly enhancing the convergence rate and stability of solution process. The performance of the IDEAL algorithm for three-dimensional incompressible fluid flow and heat transfer problems is analyzed and a systemic comparison is made between the algorithm and three other most widely-used algorithms (SIMPLER, SIMPLEC and PISO). It is found that the IDEAL algorithm is the most robust and the most efficient one among the four algorithms compared. This new algorithm is used for the velocity prediction of a new interface capturing method -VOSET, also proposed by the present author. It is found that the combination of VOSET and IDEAL can appreciably enhance both the interface capture accuracy and convergence rate of computations.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권7호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

풍동 시험부 비정상 벽면효과에 대한 연구를 위해 폐쇄형 시험부내의 원형 실린더 주위 유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산 결과 폐쇄형 시험부에는 실린더 주위 비정상 유동장에 압력구배를 강화시켜 실린더의 양력 및 항력의 진폭을 크게 하고, 실린더 뒷전에서의 기저압력을 작게 하여 항력을 증가시키는 벽면효과가 있음을 확인하였다. 또한, 이러한 시험부 벽면은 실린더 와류 shedding 주파수를 커지게 하는 효과가 있다. 시험부 벽면에서의 압력은 벽면효과가 포함된 shedding 주파수를 기본으로 하는 고조파 현상을 보인다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.95-102
• /
• 1985

반도체 내에서의 불순물 분포를 구하기 위한 2차원 확산문제를 푸는 효과적인 수치 해법을 제시하였다. ADI(Alternating Direction Implicit) 방법과 Gauss 소거법의 조합에 의한 수치해법을 사용하므로써 SOR(Successive Over-Relaxation)이나 stone 방법에 비하여 전산기의 메모리 사용량을 중가시키지 않 고도 거의 모든 확산 조건에 대하여 CP비시간을 1/3 이하로 줄일 수 있었다. 상대오차의 크기를 0.01%이내로 하고 1차원과 2차원 문제에 대하여, 여러가지 수치해법의 CPU를 비교하였다. 1차원 계산결과와 실험결과가 잘 일치하였고, 2차원 계산결과를 1차원 계산결과와 잘 비교한 결과, 일치함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.69-76
• /
• 2003

최근 들어 심해역에 대한 개발과 합섬섬유 재질 케이블의 발달로 인하여 저장력 케이블의 사용이 증가되었다. 저장력 케이블은 장력에 의한 복원력이 작기 때문에 대변위가 발생하게 되며, 따라서 기하학적 비선형이 강하게 나타나게 된다. 또한 해양환경에서는 유체 비선형도 작용하게 된다. 본 연구에서는 수치해석적 방법을 통하여 불균일하게 구성된 예인되는 저장력 케이블의 3차원 동적거동 해석을 수행한다. 수치해석에서는 유체 및 기하학적 비선형과 굽힘강성이 고려되며, 유한차분법(음해법)을 적용하여 풀이된다. 비선형 해를 구하기 위해서 뉴톤-랍슨 방법을 사용한다. 대형 행렬을 풀이하기 위하여 불록삼중대각행렬 풀이법이 적용되는데, 이 방법은 일반적인 행렬 풀이법인 가우스-조르단 방법에 비하여 계산시간을 상당히 줄일 수 있었다. 선배열 음탐 케이블에 대한 다양한 예제해석을 수행하였으며, 해석결과는 미국 우즈홀 해양연구소에서 개발된 프로그램 결과와 잘 일치하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제20권2호
• /
• pp.88-104
• /
• 1988

이차원의 유한요소법을 이용하여 axisymmetric R-$\theta$system으로 나누어서 정상과 부하추종 운전시에 핵연료 페렛트와 피복관의 열역학적 거동을 분석하기 위해서 FURA전산코드를 개발하였다. 온도분포와 내부압력을 정확히 계산하기 위해서 페렛트와 피복관의 변형과 핵분열의 기체방출을 전체 핵연료봉 길이로 고려하였다. 열역학적 평 형방정식을 얻기 위해서 Galerkin's Technique과 가상일의 원리를 사용하였고 역학적 해석을 위해서 탄성-소성, 크리프뿐만아니라 스엘링, 재배열, 고밀화 현상등을 고려하였다. 기하학적 모델에서는 4-결점 요소라 페레트 길이의 1/2만을 택하였다. 비선형식을 안정하게 해석하기 위해서 음해법을 도입하여 뉴튼-랩손 반복법을 적용하였다 이 코드의 검증은 해석해와 실험데이타로 비교하였다. 핵연료봉의 일반적인 거동은 axisymmetry system으로 계산하였고 균열된 페레트에 접촉하는 피복관의 거동은 R-$\theta$system을 사용하였다. 부하추종에 의한 피복관의 변형시효의 민감도는 출력율, 진동수, 진폭등으로 비교하였다.