특정곡선을 고려한 ELM을 이송-확산방정식에 적용하여 그 결과를 Eulerian 기법(Stone-Brian, QUICKEST)과 비교하였다. 이송항의 계산을 위해서는 Lagrangian 보간법과 Cubic spline 보간법을 이용하였고 확산항의 계산에 있어서는 Crank-Nicholson 방법을 이용하였다. 수치모형의 적용결과는 다음과 같다. (1) Gaussian hill에의 적용:Lagrangian 보간법을 사용하여 계산한 경우가 가장 정확한 결과를 보였다. Cubic spline 보간법을 사용한 경우와 QUICKEST 방법의 경우에는 Peclet수가 50인 경우에 감쇠현상을 보였다. Stone-Brian방법은 Peclet수 10,50에서 위상오차가 발생하였다. (2) Advanced front에의 적용: 모든 방법이 Peclet수 1,4에서 정확한 결과를 얻었다. Peclet수가 50인 경우에 Lagrangian 보간법을 사용하여 계산한 경우와 Stone-Brian 방법은 증폭오차가 발생하였고 Cubic spline 보간법을 사용한 경우와 QUICKEST 방법의 경우는 수치진동 현상을 보였다.
We present an improved Lagrangian vortex method in 2-D incompressible unsteady viscous flows, which is based on a mesh-free integral approach of the velocity-vorticity formulation. Vorticity fields are represented by discrete vortex blobs that are updated by the Lagrangian vorticity transport with the particle strength exchange scheme. Velocity fields are expressed in a form of the Helmholtz decomposition, which are calculated by a fast algorithm of the Biot-Savart integration with a smoothed kernel and by a well-established panel method. No-slip condition is enforced through viscous diffusion of vorticity from a solid body into field. The vorticity flux is determined in such a way that spurious slip velocity vanishes. Through the comparison with the existing finite volume scheme for the transient vortical flows around an impulsively started cylinder at Reynolds number Re=550, we would obtain a more accurate scheme for vortex methods in complicated flows.
본 논문에서는 인공섬 형식의 방호공을 구성하는 수중사면에 선박이 충돌하는 경우 발생하는 선박과 지반의 거동을 해석하기 위한 모델을 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 구성하였다. 충돌에서 발생하는 지반의 전단파괴를 포함하는 대변형을 고려하기 위하여 지반과 해수는 Eulerian 영역으로 구성하고 충돌체를 Lagrangian 영역으로 구성되었다. 해석의 효율성을 향상시키기 위해서 mass scali기법을 충돌체의 모델링에 도입하였으며, 지반은 Eulerian영역에서 Eulerian Volume Fraction(EVF)값을 설정하여 구성하였다. 작성된 모델의 적용성을 검증하기 위하여 동적관입앵커에 대한 해석을 수행하였다. 또한 컨테이너선의 외부형상에 따라 고체요소로 모델링된 선수가 수중사면에 충돌하는 경우의 해석을 수행하고, 그 때 발생하는 변위, 속도, 소산에너지 등의 거동을 평가하였다. 그 결과로 매개변수해석에 대한 추가적인 연구 필요성이 도출되었다.
A Semi-Lagrangian method based on CIP(Cubic Interpolated Pseudoparticle)method is proposed and it is applied to solve the two dimensional advection equation. Especially the attentions are given to settle the pole problem and to enhance the accuracy in solving the advection equation on the spherical coordinate system. Tn this algorithm, the CU method is employed as the Semi-Lagrangian method and extended to the spherical coordinate system. To enhance the accuracy of the solution, the spatial discretization is made by CIP method. The mathematical formulation and numerical results are also described. To verify the efficiency, accuracy and capability of proposed algorithm, two dimensional rotating cosine bell problem and the frontogenesis problem are simulated by the present scheme. As results, it is confirmed that the present scheme gives an accurate solution and settles the pole problem in the advection equation on the sphere.
A semi-Lagrangian finite element scheme with objective time stepping algorithm for solving viscoelastic flow problem is presented. The convection terms in the momentum and constitutive equations are treated using a quasi-monotone semi-Lagrangian scheme, in which characteristic feet on a regular grid are traced backwards over a single time-step. Concerned with the generalized midpoint rule type of algorithms formulated to exactly preserve objectivity, we use the geometric transformation such as pull-back, push-forward operation. The method is applied to the 4:1 planar contraction problem for an Oldroyd B fluid for both creeping and inertial flow conditions.
An Eulerian-Lagrangian method, so called immersed boundary method, is used for analysing viscous flow around arbitrary bodies, where governing equations are discretized on a regular grid by using a finite volume method. To improve the accuracy of flow near body boundaries, a second-order accurate interpolation scheme is used and a level-set based grid deformation method is presented to construct the adaptive grids around body boundaries. The present scheme is used to simulate steady flow around a semicircular cylinder mounted on the bottom of flow domain and calculated results are validated by results of a body fitted grid method. Finally, present method is applied to a complex flow around multi body and the usefulness is checked by investigating calculated results.
모멘트법은 Lagrangian 벙법으로서 격자요소 내에서의 농도의 공간분포에 대한 0차, 1차, 2차 모멘트를 고려한고 각 모멘트의 보존성을 유지하면서 농도분포의 이송을 계산하는 방법이다. 따라 각 격자요소에서의 0차 모멘트, 즉 평균농도 뿐만 아니라 1차 및 2차 모멘트 값의 합리적인 초기 설정이 요구된다. 본 연구에서는 각 모멘트들의 초기값 설정방법을 검토하고, 기존 모멘트법의 Couuant 수에 대한 제약조건을 극복하기 위하여 모멘트법을 개선하였다. 모멘트법에 의한 모의 결과를 유용한 Eulerian 및 Lagrangian 기법에 의한 모의 결과와 비교 검토하여 모한 해석결과를 발생시키는 기법이며, 본 연구에서 제시한 Courant 수 제약조건의 극복에 관한 연구는 성공적으로 이루어진 것으로 나타났다. 한편, 모멘트법은 농도가 전체 계산영역의 일부에 분포하는 2차원 영역에서의 이송 모의시 계산시간에 있어서 매우 효율적인 것으로 나타났다.
Hur, Min Young;Lee, Donggeun;Yang, Sangsun;Lee, Hae June
Applied Science and Convergence Technology
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제27권1호
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pp.14-18
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2018
In order to understand the mechanism of the synthesis of particles using a plasma torch, it is necessary to understand the reaction mechanisms using a computer simulation. In this study, we have developed a simulation method to combine the Lagrangian scheme to follow microparticles and a nodal method to treat nanoparticles categorized with different particle sizes. The Lagrangian scheme includes the Coulomb force which affects the dynamics of larger particles. In contrast, the nodal method is adequate for the nanoparticles because the charge effect is negligible for nanoparticles but the number of nanoparticles is much larger than that of microparticles. This method is helpful to understand the dynamics and growth mechanism of micro- and nano-powder mixture observed in the experiment.
In this paper, a numerical code for the interior ballistics has been investigated. The Eulerian-Lagrangian approach and the SMART scheme have been used in the numerical code for the grain combustion. The translational kinetic energy of the projectile and work done against barrel friction have been considered only. The ghost cell extrapolation method has been used for the chamber change with the projectile movement. The calculation results of the numerical code have been compared and verified through those of IBHVG2 code.
In this paper we study implicit-explicit (IMEX) methods combined with a semi-Lagrangian scheme to evaluate the prices of fixed strike arithmetic Asian options under jump-diffusion models. An Asian option is described by a two-dimensional partial integro-differential equation (PIDE) that has no diffusion term in the arithmetic average direction. The IMEX methods with the semi-Lagrangian scheme to solve the PIDE are discretized along characteristic curves and performed without any fixed point iteration techniques at each time step. We implement numerical simulations for the prices of a European fixed strike arithmetic Asian put option under the Merton model to demonstrate the second-order convergence rate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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