• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권5B호
• /
• pp.429-439
• /
• 2009

댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.153-158
• /
• 2000

For the analysis of compressible flow with real gas effect, characteristic form of Roe's Riemann solver was derived again using real gas equation of state and variable specific heal and it was extended to multi component reactive system. From this study, it is known that some correction should be made for the use of existing numerical algorithm. 1) Sonic speed and characteristic variable should be corrected with real gas effect. 2) Roe's average was applicable only with the assumption of constant properties. 3) Artificial damping term and characteristic variables should be corrected but their influence may not be significant.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.619-628
• /
• 2021

In order to compare numerical analyses made by Song and Kim needed for predicting gas and water filling with experimental results we conducted an experiment to recover a test projectile (43.7 kg with a 155 mm diameter) at a velocity of 775 m/s in a soft recovery system with a length of 179 m using pressurized gas and filled water. The soft recovery system consisting of a series of pressure tubes had a diaphragm, piston, and water plug for filling the pressurized gas and water. We installed a continuous wave Doppler radar system for velocity measurements of the test projectile travelling in the pressure tubes and pressure transducers for measuring the pressure in the soft recovery system. Continuous wave Doppler radar has the advantage of achieving real-time measurements of the velocity of a test projectile. The velocity-time curve of the test projectile, measured using the continuous wave Doppler radar, and the pressure profile were compared with the numerical analysis results. The experiment results show good agreement with the numerical analysis results based on the one-dimensional Euler equation with an HLL Riemann solver.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.77-81
• /
• 2007

In this paper, helicopter aerodynamics is simulated in hovering and forwarding flighst. The governing equation is the unsteady Euler equation. To consider the blade motion and moving effects, an overset grid technique is applied in this simulation. At the boundary, the Riemann invariants condition is used for inflow and outflow. To validate this method, the result is compared with Caradonna-Tung's experimental data.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.65-72
• /
• 1998

From the Boltzmann equation with BGK approximation, a gas-kinetic BGK scheme is developed and methods for its efficient calculation, using the convergence acceleration techniques, are presented in a framework of an implicit time integration. The characteristics of the original gas-kinetic BGK scheme are improved in order for the accurate calculation of viscous and heat convection problems by considering Osher's linear subpath solutions and Prandtl number correction. Present scheme applied to various numerical tests reveals a high level of accuracy and robustness and shows advantages over flux vector splittings and Riemann solver approaches from Euler equations.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.279-290
• /
• 1998

충격파의 높이나 속도는 홍수제어조작이나 수로벽과 빠른 유속을 가지는 하천에서 교량의 설계에 중요한 자료가 된다. 따라서 광범위한 조건에서 흐름의 불연속면을 모의할 수 있는 수치모형이 요구된다. 본 연구에서는 천수방정식을 지배방정식으로 한 Godunov 형 유한체적법 모형을 개발하였다. Riemann 해법으로 Roe(1981)의 해법이 사용된다. 이 모형은 본 연구에서 비구조적격자(unstructured grids)를 사용하기 위해 개발된 수정 MUSCL을 도입하였다. 양해법을 쓰는 본 모형은 시간간격을 자동 계산한다. 개발된 모형을 전형적인 이차원 댐 붕괴파 모의, 수리모형 실험에서 행해진 붕괴파 모의, 그리고 수리모형 실험에서 행해진 만곡수로에서의 정상상태 모의 등에 적용하였다. 그 적용결과에 의해 다음과 같이 결론을 내었다. 1)유한체적법은, 충격파 모의를 위한 수치해석 기법인 Godunov 형 방법과 잘 결합될 수 있기 때문에 충격파를 모의하기에 적당한 방법이다. 2)수정 MUSCL과 결합된 유한체적법 모형이 충격파를 잘 포착함으로써 수정 MUSCL의 적용성이 입증되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.187-194
• /
• 2005

For the analysis of compressible multi-phase and real gas flows, characteristic form of Roe's Riemann solver was derived using real gas equation of state. It was extended to multi component reactive system considering variable specific heat. From this study, it is known that some correction should be made for the use of existing numerical algorithm. 1) Sonic speed and characteristic variable should be corrected with real gas effect. 2) Roe's average was applicable only with the assumption of constant properties. 3) Artificial damping term and characteristic variables should be corrected but their influences may not be significant.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.449-456
• /
• 2021

본 연구에서는 저마하수 예조건화 기법이 적용된 기존 압축성 해석자의 해석 범위를 최소한의 수정으로 비압축성 유동해석이 가능하도록 확장하는 전략을 제시하였다. 이를 위해 압축성 총 에너지 방정식과 동일한 형태의 에너지 방정식을 사용하였다. 이러한 에너지 방정식은 비압축성 지배방정식인 연속방정식, 열에너지 방정식과 역학적 에너지방정식의 선형 조합을 통해 얻어진다. 이렇듯 압축성 방정식과 동일한 형태를 갖는 비압축성 지배방정식에 시간 전진 기법을 적용하기 위해 Turkel의 가상 압축성 기법을 적용하였다. 또한 Roe 평균이 공통의 압축성/비압축성 지배방정식에서 모두 유효함을 보였다. 압축성 해석자에 위 내용을 적용하여 비압축성 해석이 가능하도록 확장하는 과정은 본래의 압축성 해석자를 이용한 압축성 해석에 아무런 영향이 없다. 확장된 해석자를 통한 비압축성 해석 검증을 위해 비점성, 층류 그리고 난류 유동에 대한 순차적 해석을 수행하였다.

• 대한수학회논문집
• /
• 제31권4호
• /
• pp.869-878
• /
• 2016

This paper presents an ecient fractional shifted Legendre polynomial method to solve the fractional Volterra's model for population growth model. The fractional derivatives are described based on the Caputo sense by using Riemann-Liouville fractional integral operator. The theoretical analysis, such as convergence analysis and error bound for the proposed technique has been demonstrated. In applications, the reliability of the technique is demonstrated by the error function based on the accuracy of the approximate solution. The numerical applications have provided the eciency of the method with dierent coecients of the population growth model. Finally, the obtained results reveal that the proposed technique is very convenient and quite accurate to such considered problems.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제13권3호
• /
• pp.307-316
• /
• 2012

Numerical simulations of 3D aircraft configurations are performed in order to understand the effects of turbulence models on the prediction of aircraft's aerodynamic characteristics. An in-house CFD code that solves 3D RANS equations and two-equation turbulence model equations are used. The code applies Roe's approximated Riemann solver and an AF-ADI scheme. Van Leer's MUSCL extrapolation with van Albada's limiter is also adopted. Various versions of Menter's $k-{\omega}$ SST turbulence models as well as Coakley's $q-{\omega}$ model are incorporated into the CFD code. Menter's $k-{\omega}$ SST models include the standard model, the 2003 model, the model incorporating the vorticity source term, and the model containing controlled decay. Turbulent flows over a wing are simulated in order to validate the turbulence models contained in the CFD code. The results from these simulations are then compared with computational results from the $3^{rd}$ AIAA CFD Drag Prediction Workshop. Numerical simulations of the DLR-F6 wing-body and wing-body-nacelle-pylon configurations are conducted and compared with computational results of the $2^{nd}$ AIAA CFD Drag Prediction Workshop. Aerodynamic characteristics as well as flow features are scrutinized with respect to the turbulence models. The results obtained from each simulation incorporating Menter's $k-{\omega}$ SST turbulence model variations are compared with one another.