• Title/Summary/Keyword: 편미분방정식

Search Result 139, Processing Time 0.03 seconds

Numerical Simulation of Time Evolution of Dense Underflows using k-$\varepsilon$ Model (k-$\varepsilon$ 난류모형을 이용한 하층밀도류의 시간에 따른 이동현상 수치모의)

  • Lee, Hea-Eun;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2008.05a
    • /
    • pp.159-163
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 2-방정식 난류모형을 이용하여 사면을 따라 발달하는 하층밀도류의 시간에 따른 이동현상에 대해 살펴보았다. 이를 위해 타원형의 편미분 방정식을 지배방정식으로 구성하고, 난류 완결을 위해 k-$\varepsilon$ 난류모형을 이용하였다. 개발된 모형을 이용하여 경사의 사면을 따라 진행하는 연속 유입 밀도류를 수치모의 하였다. 완전 발달된 하층밀도류의 거리에 따른 주흐름방향 유속 분포, 체적 농도를 계산하였고, 이를 기존의 실험결과와 비교하였다. 실험과 수치모의 결과가 잘 일치함을 확인하였다. 또한, 불연속 유입 밀도류의 시간에 따른 진행 상황을 수치모의하여 밀도류와 주변수체의 경계부에서 Kelvin-Helmholtz 불안정에 의한 와(渦)가 형성되는 것을 확인하였으며, 밀도류 선단부의 진행 속도와 주변수체의 유입에 대해 고찰하였다.

  • PDF

Non-gray Radiation with Turbulent Convection in the Entrance Region of a Smooth Tube (매끈한 튜브의 입구 영역에서 난류유동에 의한 대류와 비회복사)

  • Seo, T.B.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
    • /
    • v.7 no.4
    • /
    • pp.667-680
    • /
    • 1995
  • 튜브 내의 입구영역에서 난류 유동에 의한 대류와 비회복사(non-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라고 가정하였다. 지배방정식을 계산하기 위해 유한차분법이 이용되었고, 복사전달방정식을 이차편미분방정식으로 바꾸기 위해 P-1 근사법이 사용되었다. 그리고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray absorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균 온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 또한, 가스의 성분조성에 대한 영향을 조사하였으며, 이러한 결과에 기초해서 튜브 내에서 난류유동에 의한 대류와 비화복사가 동시에 일어날 때의 복사 뉴셀트수를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

  • PDF

엔진베어링의 윤활과 손상

  • 한동철
    • Tribology and Lubricants
    • /
    • v.1 no.1
    • /
    • pp.30-37
    • /
    • 1985
  • 동수압적 미끄럼베어링의 작동원리는, 두개의 서로 경사진 면이 윤활제를 그 사이에 두고 상대적인 운동을 함에 있어서 두면사이에는 윤활유 막이 형성되어 압력이 형성되고 두면에 작용하는 하중의 지지하게 되므로 직접적 마찰없이 상대적 미끄럼운동을 한다는 것이다. 동수압적 유체윤활은 윤활틈새 내의 윤활유동에 동수압적 점성유체역학 이론을 적용하며 베어링윤활유막의 압력분포를 계산하기 위한 편미분 방정식의 발견이 그 근본을 이루고 있고, 미끄럼베어링에 대한 기본적연구는 1900년 이래로 계속 수행되고 있다. 크랭크샤프트와 피스톤 연결봉 사이의 베어링은 동하중을 크게 받으며 회전하므로 저어널과 축의 상대운동은 회전운동과 윤활면의 수직운동으로 나누어 해석할 수 있다.

A meshfree method for electrostatic analysis (정전계 해석을 위한 무요소법)

  • Lee, Chan-Y.;Woo, Dong-Kyun;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
    • /
    • 2009.07a
    • /
    • pp.877_878
    • /
    • 2009
  • 이 논문에서는, 편미분 방정식을 풀기위한 수치해석 기법들 가운데, 유한요소법과 달리 요소를 사용하지 않는 방법인 무요소법중의 하나인 FMLSRKM을 소개하고자한다. 이 방법의 근사화 과정과정전계 해석, 축대칭, 비균일매질에의 적용을 보임으로써 FMLSRKM이 훌륭한 근사해를 만들어낸다는 것을 검증하였다.

  • PDF

보일러 화로내 3차원 복사열전달의 공학적 해석

  • 이진욱;마수만;임동렬
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
    • /
    • 1995.05a
    • /
    • pp.150-156
    • /
    • 1995
  • 보일러 화로내의 3차원 복사열전달 현상을 비교적 간단하게 수행할 수 있는 프로그램을 개발하여 중유를 연료로 사용하는 산업용 보일러의 화로해석을 수행하였다. 프로그램 개발시에는, 공학적으로 수용이 가능한 범위내에서의 경험값 및 가정을 도입하여 화로내에서 존재하는 현상들을 해석하기 위한 연립편미분방정식을 가능한 분리(decoupling)시켜 3차원 복사열전달 현상을 비교적 간단하게 수행할 수 있게 하였으며, 특히 보일러 제조업체의 설계부서에서 직접 화로해석을 수행하고 그 결과를 기본설계에 반영할 수 있게 시도하였다. 실제 보일러의 화로에 대한 설계자료를 이용하여 화로해석을 수행하였으며, 그 결과의 신뢰성을 입증하였다.

  • PDF

Two-way Coupling with Absorption and Sinking (흡수와 침수를 수반하는 유체-물체 상호작용 시뮬레이션 기법)

  • Um, Ki-Won;Baek, Seung-Ho;Han, Jung-Hyun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
    • /
    • 2012.06c
    • /
    • pp.377-378
    • /
    • 2012
  • 본 논문은 다공성 물체와 유체 간의 상호작용 기법을 제안한다. 다공성 물체는 구성 물질의 특성에 따라 물에 떠있다가 점차 물을 흡수하고 결국 가라앉는다. 제안하는 시뮬레이션 기법은 Eulerian 프레임워크를 이용하며, 다공성 물체의 물리적 속성을 복셀 안에 정의하여 시간에 따라 변화하는 흡수를 시뮬레이션 한다. 본 논문에서는 확산모델의 편미분 방정식을 이용해 풀어내어 흡수를 간단하게 시뮬레이션 할 수 있는 방법을 제안한다.

Extensional Vibration Analysis of Curved Beams Including Rotatory Inertia and Shear Deformation Using DQM (미분구적법(DQM)을 이용 회전관성 및 전단변형을 포함한 곡선 보의 신장 진동해석)

  • Kang, Ki-Jun;Park, Cha-Sik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
    • /
    • v.17 no.5
    • /
    • pp.284-293
    • /
    • 2016
  • One of the most efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. The differential quadrature method (DQM) has been applied to a large number of cases to overcome the difficulties of complex algorithms of computer programming, as well as the excessive use of storage due to the conditions of complex geometry and loading. The in-plane vibrations of curved beams with extensibility of the arch axis, including the effects of rotatory inertial and shear deformation, are analyzed by the DQM. The fundamental frequencies are calculated for members with various slenderness ratios, shearing flexibilities, boundary conditions, and opening angles. The results are compared with the numerical results obtained by other methods for cases in which they are available. The DQM gives good mathematical precision even when only a limited number of grid points is used, and new results according to diverse variations are also suggested.

Extensional Buckling Analysis of Asymmetric Curved Beams Using DQM (미분구적법(DQM)을 사용한 비대칭 곡선 보의 신장 좌굴해석)

  • Kang, Ki-Jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
    • /
    • v.22 no.4
    • /
    • pp.594-600
    • /
    • 2021
  • Curved beam structures are generally used as components in structures such as railroad bridges and vehicles. The stability analysis of curved beams has been studied by a large number of researchers. Due to the complexities of structural components, it is difficult to obtain an analytical solution for any boundary conditions. In order to overcome these difficulties, the differential quadrature method (DQM) has been applied for a large number of cases. In this study, DQM was used to solve the complicated partial differential equations for buckling analysis of curved beams. The governing differential equation was deduced and solved for beams subjected to uniformly distributed radial loads. Critical loads were calculated with various opening angles, boundary conditions, and parameters. The results of the DQM were compared with exact solutions for available cases, and the DQM gave outstanding accuracy even when only a small number of grid points was used. Critical loads were also calculated for the in-plane inextensional buckling of the asymmetric curved beams, and two theories were compared. The study of a beam with extensibility of the arch axis shows that the effects on the critical loads are significant.

In-Plane Extensional Buckling Analysis of Curved Beams under Uniformly Distributed Radial Loads Using DQM (등분포하중 하에서 미분구적법(DQM)을 이용한 곡선 보의 내평면 신장 좌굴해석)

  • Kang, Ki-Jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
    • /
    • v.19 no.7
    • /
    • pp.265-274
    • /
    • 2018
  • The increasing use of curved beams in buildings, vehicles, ships, and aircraft has prompted studies directed toward the development of an accurate method for analyzing the dynamic behavior of such structures. The stability behavior of elastic curved beams has been the subject of a large number of investigations. Solutions of the relevant differential equations have been obtained traditionally using standard finite difference or finite element methods. These techniques require a great deal of computer time as the number of discrete nodes becomes relatively large under the conditions of complex geometry and loading. One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. The differential quadrature method (DQM) has been applied to a large number of cases to overcome the difficulties of the complex algorithms of programming for the computer, as well as the excessive use of storage due to the conditions of complex geometry and loading. The in-plane buckling of curved beams considering the extensibility of the arch axis was analyzed under uniformly distributed radial loads using the DQM. The critical loads were calculated for the member with various parameter ratios, boundary conditions, and opening angles. The results were compared with the precise results by other methods for cases, in which they were available. The DQM, using only a limited number of grid points, provided results that agreed very well (less than 0.3%) with the exact ones. New results according to diverse variations were obtained, showing the important roles in the buckling behavior of curved beams, and can be used in comparisons with other numerical solutions or with experimental test data.

Out-of-Plane Buckling Analysis of Curved Beams Considering Rotatory Inertia Using DQM (미분구적법(DQM)을 이용 회전관성을 고려한 곡선 보의 외평면 좌굴해석)

  • Kang, Ki-jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
    • /
    • v.17 no.10
    • /
    • pp.300-309
    • /
    • 2016
  • Curved beams are increasingly used in buildings, vehicles, ships, and aircraft, which has resulted in considerable effort towards developing an accurate method for analyzing the dynamic behavior of such structures. The stability behavior of elastic curved beams has been the subject of many investigations. Solutions to the relevant differential equations have traditionally been obtained by the standard finite difference or finite element methods. However, these techniques require a great deal of computer time for a large number of discrete nodes with conditions of complex geometry and loading. One efficient procedure for the solution of partial differential equations is the differential quadrature method (DQM). This method has been applied to many cases to overcome the difficulties of complex algorithms and high storage requirements for complex geometry and loading conditions. Out-of-plane buckling of curved beams with rotatory inertia were analyzed using DQM under uniformly distributed radial loads. Critical loads were calculated for the member with various parameter ratios, boundary conditions, and opening angles. The results were compared with exact results from other methods for available cases. The DQM used only a limited number of grid points and shows very good agreement with the exact results (less than 0.3% error). New results according to diverse variation are also suggested, which show important roles in the buckling behavior of curved beams and can be used for comparisons with other numerical solutions or experimental test data.