• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.35-42
• /
• 2007

This paper describes a recent development on the divergence free basis function based on a hermite stream function and verifies its validity by comparing results with those from a modified residual method known as one of stabilized finite element methods. It can be shown that a proper choice of degrees of freedom at a node with a proper arrangement of the hermite interpolation functions can yield solenoidal or divergent free interpolation functions for the velocities. The well-known cavity problem has been chosen for validity of the present algorithm. The comparisons from numerical results between the present and the modified residual showed the present method yields better results in both the velocity and the pressure within modest Reynolds numbers(Re = 1,000).

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
• /
• v.15 no.12
• /
• pp.1095-1102
• /
• 2003

Flow characteristics of turbulent steady fluid flow past a cylinder in rectangular duct are measured by 5 W laser doppler velocity meter. The fluid flow is also computed by commercial software of STAR-CD for comparison between the measurement and computation. The turbulent models applied in the computations are standard K-epsilon model, RNG K-epsilon model and Chen K-epsilon model. Acurracy of standard K-epsilon model is a little bit better than acurracies of other models even though those models have almost the same order of error compared to measured data. The computations predict satisfactorily the measured velocity profiles at middle section of the circular cylinder before the fluid flow diverges. However, there are some disagreements between them at down stream from the circular cylinder.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.9-21
• /
• 2001

초음속 여객기의 천음속 순항 성능을 개선하기 위하여 날개의 플랩 꺽임각을 최적화하였다. 이를 위하여 3차원 Euler 코드와 adjoint 코드를 이용한 최적설계기법을 적용하였다. 설계변수로서, 앞전플랩 5개, 뒷전 플랩 5개 등 총 10개의 플랩의 꺽임각이 사용되었다. 설계과정중에 격자계 내부격자점의 수정을 위해 타원형방정식법을 이용하였다. 계산 시간의 단축을 위해 내부격자의 민감도는 무시하였다. 또한 본 설계문제에 근사구배기법의 적용가능성 여부를 조사하였다. 충격파가 없는 경우 앞전 플렙에 한하여 근사구배기법을 적용할 수 있음을 알았다. 최적설계기법으로 BFGS기법을 적용하여 항력을 최소화하였으며, 양력 및 날개 표면 마하수에 대한 제약조건을 적용하였다. 앞전 플랩의 최적화 및 앞전과 뒷전 플랩의 최적화 등 두 개의 설계 문제를 고려하였다. 성공적인 결과를 얻음으로써 본 설계방법의 타당성 및 효율성을 확인하였다.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.52-61
• /
• 2004

In the present study, a solution algorithm for the computation of unsteady flows on unstructured meshes is presented. Dual time stepping is incorporated to achieve the second-order temporal accuracy while reducing errors associated with linearization and factorization. This allows any time step size, which is suitable for considering physical phenomena of interest. The Gauss-Seidel scheme is used to solve the linear system of equations. A special treatment based on spring analogy is made to handle meshes with high aspect-ratio cells. The present method was validated by comparing the results with experimental data and those obtained from rigid motion.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.43-53
• /
• 2001

본 논문은 충격파 불안정성이 나타나지 않는 충격파 안정적인 수치기법의 개발을 목표로 하고 있다. Roe의 수치기법은 유동의 수치계산에 있어 높은 정확도를 보장하지만 carbuncle 현상과 같은 충격파 불안정성이 나타나는 것으로 알려져 있다. Roe의 수치기법과 HLLE 수치기법의 수치점성을 비교하여 충격파 불안정성의 원인을 살펴보았으며, Roe의 수치기법에 나타나는 반감쇠항에 마하수의 함수인 조절함수 f와 g를 도입하여 충격파 안정성을 획득하였다. 본 논문에서 제안된 수치기법을 다양한 유동문제에 적용하여 수치기법의 충격파 안정성과 정확성을 검증하였다

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 2001.10a
• /
• pp.144-151
• /
• 2001

NURBS 곡면식으로 정의된 물체 표면상에서 표면 정렬 격자를 생성할 수 있는 방법을 소개하였다. 공학 응용분야에서의 물체 표면 정의는 여러 개의 패치들로 표현되는 것이 일반적이고, 여기서 소개하는 표면격자 생성기법은 이러한 여러 패치들에 걸쳐서 분포되는 정렬격자를 쉽게 생성할 수 있도록 한다 이 기법은 매개변수 형태의 타원형 격자생성 방정식의 해를 구하되, 여러 NURBS 패치에 걸쳐서 투영/분포된 초기 격자계를 타원형 방정식 반복계산 과정의 매개변수형 표면 정의식으로 임시 활용한다. 매개변수형 타원형 방정식의 해가 얻어지고 나면, 그 결과 격자계를 다시 NURBS 패치에 투영을 시키고 타원형 방정식의 해를 구하는 과정이 반복된다. 이러한 반복과정이 전체적으로 수렴이 이루어질 때까지 반복된다. 이 방법에 의해서 얻어지는 표면 정렬 격자계들은 타원형 격자생성기법의 특징인 완만성을 가지면서 정의된 물체표면에서 벗어나지 않는 격자점들이 된다. 소개된 방법은 간단하면서도 하나의 NURBS 곡면만이 아니라 여러 개의 NURBS 곡면에 걸쳐있는 정렬격자계를 효율적으로 생성할 수 있도록 해주며, 그 기본적인 접근법은 NURBS 곡면식 만이 아니라 다른 형태의 매개변수형 형상 정의식에도 적용이 가능하다.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.57-65
• /
• 2004

The incompressible Navier-Stokes equations in two dimensions are stabilized by a modified residual method, and then discretized by hierarchical elements. The stabilization is necessary to escape from the Ladyzhenskaya-Babuska-Brezzi(LBB) constraint and hence to achieve an equal order formulation. To expedite a standard iterative method such as the conjugate gradient squared(CGS) method, a preconditioning technique called the Hierarchical Iterative Procedure(HIP) has been applied. In this paper, we increased the order of interpolation within an element up to cubic. The hierarchical elements have been used to achieve a higher order accuracy in fluid flow analyses, but a proper efficient iterative procedure for higher order finite element formulation has not been available so far The numerical results by the present HIP for the lid driven cavity flow and others showed the present procedure to be stable, very efficient and useful in flow analyses in conjunction with hierarchical elements.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.22-29
• /
• 1998

Parallel implementation is conducted for a SIMPLER finite volume model. The present parallelism is based on domain decomposition and explicit message passing using MPI and SHMEM. Two parallel solvers to tridiagonal matrix equation are employed. The implementation is verified on the Cray T3E system for a benchmark problem of natural convection in a sidewall-heated cavity. The test results illustrate good scalability of the present parallel models. Performance issues are elaborated in view of convergence as well as conventional parallel overheads and single processor performance. The effectiveness of a localized matrix solution algorithm is demonstrated.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.32-39
• /
• 2000

3차원 Euler 방정식과 adjoint법을 이용한 공력설계코드를 개발하였으며, 이를 초음속수송기의 주날개 설계에 적용하였다. 표면형상의 변화를 위해 Hicks-Henne함수를 사용하였으며, 내부격자점의 수정을 위해 타원형방정식법을 이용하였다. 나셀의 수직이동과 관련되지 않은 설계변수에 대해서는 내부격자점의 이동을 무시함으로써 계산시간을 크게 단축할 수 있었다. 양력과 날개단면두께를 일정하게 유지하면서 항력을 최소화하도록 단면형상을 최적화하였으며, 성공적인 결과를 얻음으로써 본 설계시스템의 타당성 및 효율성을 확인하였다.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.17 no.4
• /
• pp.69-74
• /
• 2012

Hypersonic flowfields over a sphere is calculated by using a nonequilibrium flow solver. The flow solver features a two-temperature model and finite rate chemical reaction models to describe nonequilibrium thermochemical processes. For the purpose of validation, the calculated shock stand-off distance is compared with the experimental data which is measured in a ballistic range facility. The present nonequilibrium calculation well reproduced the experimental shock stand-off distance in the cases where the experimental flowfields are expected to be nearly equilibrium, as well as in the cases to be nonequilibrium flowfields in the velocity range 4000 to 5500 m/s.