• 제목/요약/키워드: Lax-Wendroff Scheme

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CENTRAL SCHEMES WITH LAX-WENDROFF TYPE TIME DISCRETIZATIONS

  • Shin, Su-Yeon;Hwang, Woon-Jae
    • 대한수학회보
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    • 제48권4호
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    • pp.873-896
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    • 2011
  • The semi-discrete central scheme and central upwind scheme use Runge-Kutta (RK) time discretization. We do the Lax-Wendroff (LW) type time discretization for both schemes. We perform numerical experiments for various problems including two dimensional Riemann problems for Burgers' equation and Euler equations. The results show that the LW time discretization is more efficient in CPU time than the RK time discretization while maintaining the same order of accuracy.

Lax-Wendroff 방법을 이용한 4행정 전기점화 기관의 흡.배기관내의 유동 및 소음특성 해석 (Numerical Simulation of Intake and Exhaust Flows and Noise in 4 Stroke S.I. Engine using the Lax-Wendroff Method)

  • 정수진
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권5호
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    • pp.693-701
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    • 1998
  • This study presents result of comparison between two other numerical method method of char-acteristics(MOC) and Lax-Wendroff method(LWM) applied at wave action analysis of intake and exhaust pipe in terms of calculated pressure velocity and emitted noise in the time and the fre-quency domain by means of fast Fourier transform analysis. Particularly FCT(Flux Corrected Transport)scheme is appended to LWM to protest unaceptable overshoots occurring near discon-tinuity. The final conclusion of this study is that MOC should be replaced by a second order finite difference approach because of larger contributions due to high frequency components than the results from the method of characteristics. Clear benefits we can get by change are faster calcula-tion higher accuracy conservation of mass and consistent calculation method.

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피스톤에 의해 유입되는 유동에 대한 유한요소법을 이용한 수치해석 (Numerical Analysis for the Piston-Driven Intake Flows using the Finite Element Method)

  • 최종욱;박찬국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.39-46
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    • 1999
  • The FVM(Finite Volume Method) have been used mainly for the flow analyses in the piston-cylinder. The objective of the present study is to analyze numerically the piston-driven intake flows using the FEM(Finite Element Method). The FEM algorithm used in this study is 4-step time-splitting method which requires much less execution time and computer storage than the velocity-pressure integrated method and the penalty method. And the explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective term in the momentum equations to prevent checkerboard pressure oscillations. Also, the ALE(arbitrary Lagrangian Eulerian) method is adopted for the moving grids. The calculated results show good agreement in comparison with those by the FVM and the experimental results by the LDA.

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서울와우북페스티벌의 의의와 콘텐츠분석 (A Study on Contents of Seoul WOW Book festival)

  • 엄혜진
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.423-424
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    • 2011
  • Lax-Wendroff 기법을 기반의 천수방정식에 대한 유한요소 모형을 낙동강 상류부 단호교 지역에 적용하였다. 모형의 검증을 위하여 이동경계에 대한 Thacker (1981)의 정확해와 침수-노출 기법(wet-dry scheme)을 이용한 본 모형의 수치해를 비교하여 대체로 잘 일치함을 알게 되었다. 또한, U자형 만곡부를 포함한 수로의 흐름에 적용하여, 기존의 수리실험 결과, 수치모의 결과와 비교하고, 모형의 적용 가능성을 확인하였다. 낙동강 상류지역에 위치한 단호교 지역에 본 모형을 적용하고, 이를 기존 유한차분법에 의한 수치해와 비교하였다.

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St. Venant식에 관한 유한 차분법의 비교 분석 (Comparative Analysis of Finitc Difference Methods for the St, Venant Equation)

  • 이상호;이길성
    • 물과 미래
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    • 제21권2호
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    • pp.173-182
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    • 1988
  • St. Venant식에서 상대적으로 마찰경사항이 크고 연속적 파형이 유입하는 경우와 급격한 불연속 부위를 가진 충격파가 유입하는 경우에 유한차분 수치해의 특성을 비교하였다. 그 결과 단일 증감파에는 Keller Box 해법이 $0.5{\leq}{\theta}{\leq}1.0$, ${\theta}+{\psi}$=1로 두 매개변수를 정했을 때 정확도와 효율성, 안전성의 측면에서 가장 좋았다. 그러나 충격파에서는 Preissmann 형태의 매개변수 ${\psi}$(=0.5)를 사용하여야만 안정하였다. Lax-Wendroff, Richtmyer 해법은 Leap Frog에 비해 안정성에서, Lax-Fredrich 해법에 비해 정확성에서 더 좋은 방법임이 단일 증감파의 수치실험에서 나타났고, 충격파에서는 Lax-Fredrich가 다른 양해법들에 비해 과도한 수치적 dissipation을 Leap Frog은 느린 질량전달을 보였다.

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단기간의 홍수에 의한 하상변동의 예측모형 (Prediction MOdels for Channel Bed Evolution Due to Short Term Floods)

  • 표영평;신철식;배열호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.597-610
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    • 1997
  • 본 연구에서는 하도 내에서의 부정류 유사이송으로 인한 하상변동의 일차원적 수치모델들을 개발하였다. 유사량과 하상변동에 대한 수치해를 얻기 위해 흐름의 방정식은 Preissmann 음해법과 Lax-Wendroff 2단 양해법을 그리고 유사의 연속방정식은 시간 전방차분, 공간 중앙차분 양해법을 사용하여 수치 적분하였고, Lax-Wendroff 기법 내에서 상류와 하류의 추가 경계조건을 구하기 위해 특성곡선법을 적용하였다. 모델의 정확도는 부피보존실험을 통하여 성공적으로 입증되었으며, 모델의 주요 변수들에 대한 민감도 분석결과로부터 보다 큰 최대 홍수위, 하상경사 및 홍수지속기간에 의해 큰 하상세굴이 발생하였고, 하상재료의 평균입경 가운데, $D_{50}=0.4mm$에서 가장 큰 하상변동을 가져왔다. 본 연구에서 개발된 모델들이 각 변수들의 변화에 적절한 반응을 함으로써 모델들이 합리적인 결과를 가져다주는 것으로 결론되어지며, 실제하천에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

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TVD 수치모형의 개발: I. 선형 이송방정식 (Development of TVD Numerical Models: I. Linear Advection Equation)

  • 이종욱;조용식;윤광석;유태훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.177-186
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    • 2001
  • 2차 이상의 정확도를 가지며 불연속면에서 수치진동이 발생하지 않는 수치모형의 개발을 위해 풍상차분기법에 기초한 TVD기법이 소개되었다. 이 수치모형을 불연속면 이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에 대해 적용하였으며, 이 결과 1차 정확도의 풍상차분기법은 시간이 지나면서 수치점성의 영향이 커졌으며 2차 정확도의 Lax-Wendroff기법의 경우에는 불연속면에서 진동이 발생하였다. 그러나 TVD기법은 모든 경우에서 만족스러운 결과를 예측하였다.

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천수방정식 유한요소 모형의 낙동강 단호교 지역 흐름에 대한 적용 (Application of Shallow Water Equation Finite Element Model to Danhogyo Area in Nakdong River)

  • 허선영;이해균
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.319-320
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    • 2011
  • Lax-Wendroff 기법을 기반의 천수방정식에 대한 유한요소 모형을 낙동강 상류부 단호교 지역에 적용하였다. 모형의 검증을 위하여 이동경계에 대한 Thacker (1981)의 정확해와 침수-노출 기법(wet-dry scheme)을 이용한 본 모형의 수치해를 비교하여 대체로 잘 일치함을 알게 되었다. 또한, U자형 만곡부를 포함한 수로의 흐름에 적용하여, 기존의 수리실험 결과, 수치모의 결과와 비교하고, 모형의 적용 가능성을 확인하였다. 낙동강 상류지역에 위치한 단호교 지역에 본 모형을 적용하고, 이를 기존 유한차분법에 의한 수치해와 비교하였다.

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개수로(開水路)에 작용(作用)하는 부정압력(不定壓力)에 관한 수치모형(數値模型) (Numerical Method for Transient Pressure on Canals)

  • 이길성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.35-43
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    • 1984
  • 본 연구(硏究)의 목적(目的)은 개수로(開水路)의 수위(水位)의 변동(變動)에 따른 자유(自由) 지하수면(地下水面)과 개수로(開水路)에 작용(作用)하는 부정압력(不定壓力)의 분포(分布)를 계산(計算)할 수 있는 수치(數値) 모형(模型)을 개발(開發)하는데 있다. Diagnostic Eq.은 Point SOR 방법에 의해서, 그리고 Prognostic Eq.은 Implicit Lax-Wendroff 방법에 의하여 해석하였다. Simulation 조건들에서 지하수(地下水) 침투면(浸透面)의 변화를 예측(豫測)하기 위하여 투수성(透水性) 및 불투수성개수로(不透水性開水路)에 대하여 네가지 다른 경우에 대한 결과(結果)를 나타내었다.

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낙동강 단호교 주변 흐름에 대한 수심적분 유한요소 모형의 적용 (Application of Depth-Integrated Finite Element Model to Danhogyo Area in Nakdong River)

  • 이해균;이남주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.159-163
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    • 2011
  • 천수방정식에 대한 Lax-Wendroff 기법을 기반으로 한 유한요소 모형을 낙동강 상류부 단호교 지역에 적용하였다. 모형의 검증을 위하여 이동경계에 대한 Thacker (1981)의 정확해와 젖음-마름 기법(wet-dry scheme)을 이용한 본 모형의 수치해를 비교하여 대체로 잘 일치함을 알게 되었다. 또한, U자형 만곡부를 포함한 수로의 흐름에 적용하여, 기존의 수리실험 결과, 수치모의 결과와 비교하고, 모형의 적용 가능성을 확인하였다. 낙동강 상류지역에 위치한 단호교지역에 본 모형을 적용하고, 이를 기존 유한차분법에 의한 수치해와 비교하였다.

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