Analysis of Sloshing Problem by Numerical Method

수치기법을 이용한 Sloshing 문제의 해석

In the present paper, three types of analytic and numerical method are applied to the analysis of sloshing problem. Analytic solution with linear free-surface boundary condition is introduced and numerical methods are used to analyze flued flow trapped in two-and three-dimensional tanks. Source-distribution method is applied to two- and three-dimensional rectangular tanks and sphere tank. Finite difference method is utilized to compute fluid motion and pressure evolution in two dimensional tanks with girders or slopes. Calculated results are compared with those of experiment or other numerical techniques.

2차원 및 3차원 sloshing 문제의 해석을 위해 수치기법들을 적용하여 보았다. 2차원 탱크 내의 유동을 source 분포법과 유한차분법을 이용해 해석하였고 실험과 선형해의 결과와 비교하였다. 이 방법들의 계산결과에는 큰 차이를 발견하지 못하였고, 다만 유한차분법을 이용하는 경우 탱크 내의 내부재에 대한 고려가 용이하나 계산시간이 많이 소요되었고 source 분포법을 이용하여 해석하는 경우에는 3차원으로의 확장이 용이하나 내부재의 고려와 대진폭 운동에 대해서는 적용하기 힘들 것으로 판단된다. 3차원 문제는 source 분포법을 이용하여 해석하였고 계산모델은 사각형 및 구형탱크이다. 그러나, 이러한 sloshing 해석기법을 보다 실용적으로 사용하기 위해서는 유체의 충격력에 대한 많은 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.