• 한국전산유체공학회지
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• 제5권2호
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• pp.47-54
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• 2000

A robust Navier-Stokes code has been developed to efficiently predict hypersonic flows in chemical nonequilibrium. The HLLE+ flux discretization scheme is used to improve accuracy and robustness of hypersonic flow analysis. An efficient LU approximate factorization method is also used to solve the flow equations and species continuity equations in fully coupled fashion to implicitly treat stiff source terms of chemical reactions. The HLLE+ scheme shows lower grid dependency for the wall heating rates than other schemes. The developed code has been used to compute chemical nonequilibrium air flow through expanding hypersonic nozzle and past two and three dimensional blunt-nosed bodies. The results are in good agreement with existing numerical and experimental results.

• 한국전산유체공학회지
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• 제6권4호
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• pp.43-53
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• 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

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1B호
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• pp.21-27
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• 2012

T. Linde가 제안한 HLLL 기법에서는 일반화된 엔트로피 함수의 도입으로 중앙파가 평가되므로 모든 파속이 초기 상태로부터 결정된다. HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않으므로 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. 이 연구에서는 생성항이 없는 1차원 천수방정식에 농도와 관련된 보존변수를 추가한 지배방정식에 대해 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 두고 HLLL 기법을 적용하여 모형을 구성하였다. 정확해가 알려진 세 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정확도 수치해의 한계에도 불구하고, 대체로 정확해와 잘 일치하였다. HLLL 기법은 그 외 HLL 형 기법에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 경우에서 그 전선이 비교적 정확하게 포착되었다. 다만, 그 외 기법에 비해 계산 시간이 더 오래 걸리는 단점이 드러났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2011

Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권1호
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• pp.43-52
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• 2007

A comparative study on flux functions for the 2-dimensional Euler equations has been conducted. Explicit 4-stage Runge-Kutta method is used to integrate the equations. Flux functions used in the study are Steger-Warming's, van Leer's, Godunov's, Osher's(physical order and natural order), Roe's, HLLE, AUSM, AUSM+, AUSMPW+ and M-AUSMPW+. The performance of MUSCL limiters and MLP limiters in conjunction with flux functions are compared extensively for steady and unsteady problems.

• 한국전산유체공학회지
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• 제6권2호
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• pp.40-46
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• 2001

Two-dimensional steady flowfields generated by slot injection into supersonic flow are numerically simulated by the integration of Navier-stokes equation with two-equation κ-turbulence model. High-order upwind scheme is used on unstructured adaptive meshes. The numerical results are compared with experimental data in terms of surface static pressure distributions, the length of the upstream separation region, and the height of the Mach surface for steady flowfields with a Mach number of 3.71 and a unit Reynolds number of 5.83×10/sup 6//m.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권2호
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• pp.30-35
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• 2004

A numerical study of underexpanded jet and impingement on a wall mounted at various distances from the nozzle exit is presented. The 3-dimensional Wavier-Stokes equations and κ-ω turbulence equations are solved. The grids are constructed as overlapped grid systems to examine the distance effect. The DADI method is applied to obtain steady-state solutions. To avoid numerical instability such as the carbuncle phenomena that sometimes accompany approximate Riemann solver, the HLLE+ scheme is employed for the inviscid flux at the cell interfaces. A goal of this work is to apply a number of two-equation turbulence models based on the w equation to the impinging jet problem.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.139-145
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• 2004

A numerical study of underexpanded jet and impingement on a wall mounted at various distances from the nozzle exit is presented. The 3-dimensional Navier-Stokes equations and $\kappa-\omega$ turbulence equations are solved. The grids are constructed as overlapped grid systems to examine the distance effect. The DADI method is applied to obtain steady-state solutions. To avoid numerical instability such as the carbuncle that sometimes accompany approximate Riemann solver, the HLLE+ scheme is employed for the inviscid flux at the cell interfaces. A goal of this work is to apply a number of two-equation turbulence models based on the $\omega$ equation to the impinging jet problem.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.99-104
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• 2001

This paper deals with the development of shock stable scheme that is free from shock instability. Roe's FDS is known to preserve good accuracy but to suffer from shock instability, i.e. the carbuncle phenomenon. As the first step toward the shock stable scheme, Roe's FDS is compared with HLLE scheme to identify the source of shock instability. Then control function f is introduced into the pressure term in Roe's FDS to cure shock instability. Various numerical tests concerned with shock instability are performed to demonstrate the shock stability of the proposed scheme.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.723-728
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• 2008

We performed numerical analysis of base drag phenomenon, when a projectile with backward step flies into atmosphere at supersonic speed. We compared with other researchers. From our previous studies that were 2-dimensional simulation, we found out from sophisticated simulations that need dense mesh points to compare base pressure and velocity profile after from base with experimental data. Therefore, we focus on high order spatial disceretization over 3rd order with TVD such as MUSCL TVD 3rd, 5th, and WENO 5th order, and Limiters such as minmod, Triad. Moreover, we enforce to flux averaging schemes such as Roe, RoeM, HLLE, AUSMDV. In present, one dimensional result of Euler tests, there are Sod, Lax, Shu-Osher and interacting blast wave problems. AUSMDV as a flux averaging scheme with MUSCL TVD 5th order as spatial resolution is good agreement with exact solutions than other combinations. We are carrying out the same approaches into 3-dimensional base flow only candidate flux schemes that are Roe, AUSMDV. Additionally, turbulence models are used in 3-dimensional flow, one is Menter s SST DES model and another is Sparlat-Allmaras DES/DDES model in Navier-Stokes equations.