• 제목/요약/키워드: Stokes 변환

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비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용한 추력 편향 노즐 해석(원통에서 사각형으로 변환하는 내부 흐름을 중심으로) (A Flow Analysis of Vectored Thrust Nozzle Using Incompressible Navier-Stokes Solver)

  • 신대용;윤용현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1997년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.66-72
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    • 1997
  • Circular-to-rectangular transition ducts are used as exhaust components of high performance fighter aircraft with vectored thrust nozzles. Three-dimensional incompressible Navier-Stokes solver is used to analyze the transition duct. Cross sections of transition duct are defined by superelliptic equation. The grid system is generated by Non-Uniform Rational B-Spline, after generating surface grid by blending the cross sections. Good agreement between the results of the computational simulation and the experimental data is observed.

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3차원 유동/파동장 해석을 위한 병렬계산에 관한 고찰 (On parallel computation for 3-d analysis of flow/wave field)

  • 이우동;허동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.88-88
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    • 2019
  • 컴퓨터 성능향상과 수치해석기법의 발달로 인해 Navier-Stokes 방정식에 기초한 수치모델을 활용한 3차원 유동/파동장 해석이 증가하고 있는 추세이다. 그러나 아직까지 Navier-Stokes 방정식 모델의 계산부하를 PC에서 소화하기에는 무리가 따른다. 게다가 실험실 스케일을 벗어나, 실제 현장을 계산영역으로 설정할 경우에는 계산량이 엄청나게 증가하게 된다. 이것을 극복하기 위해서는 반듯이 병렬계산을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 계산부하가 큰 Navier-Stokes 방정식 기반의 3차원 수치모델 LES-WASS-3D를 활용한 대용량 병렬계산체계를 구축한다. 나아가 3차원 정밀 또는 광역의 유동/파동장 해석에 있어서 병렬계산체계의 성능과 적용성을 검토한다. 현재 보급되고 있는 PC들은 모두 멀티프로세서가 장착됨으로 손쉽게 병렬계산을 수행할 수 있다. 그러나 정밀 또는 광역해석을 위해서는 대용량 병렬계산 컴퓨터가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 보조프로세서를 장착한 공유메모리 환경의 고성능 병렬계산체계를 구축한다. 나아가 포트란 기반의 순차코드로 구축된 기존 3차원 Navier-Stokes 방정식 모델 LES-WASS- 3D를 병렬코드로 변환한다. 병렬계산 성능 및 적용성을 검토하기 위한 수치해석을 수행한다. 이상의 과정을 통해 본 연구에서 구축한 병렬계산체계의 성능 및 적용성을 확인할 수 있었다. 그리고 3차원 유동/파동장 해석에 있어서 정확도 향상뿐 아니라, 계산영역을 확장할 수 있는 계기가 마련되었다. 또한 유동/파동 해석보다 많은 계산시간이 필요한 지형변동 해석에도 충분히 적용될 수 있다고 판단된다.

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월파형 파력발전장치 OWEC의 월류성능 수치해석 (Numerical Prediction for Overtopping Performance of OWEC)

  • 류진;현범수;김길원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.35-41
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    • 2008
  • 월파형 파력발전장치는 월류된 파랑으로 인하여 발생한 수두차를 이용하여 터빈을 구동하는 일종의 파랑에너지 변환장치로써 파랑에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 본 연구에서는 먼저 상용 CFD코드 인 Fluent를 사용하여 수치조파수조를 구현하고, Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식과 VOF 모델을 이용하여 2차원 수치 선형 규칙파를 생성한 후 이를 계산 결과와 비교 검증을 수행하였다. 다음으로 월류 성능의 최적 설계점과 파력발전 장치의 월류 충전량을 고찰하기 위하여 여러 가지 파랑조건과 형상변수들에 대하여 계산을 수행 하였다.

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초음속 흡입구 유동의 수치모사 (Numerical Simulation of Supersonic Inlet Flow)

  • 곽인근;유일용;이승수;정석영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.133-137
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    • 2009
  • Bleed 영역이 있는 흡입구 주위의 초음속 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다. 이를 위하여 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식과 2-방정식 난류 모델 방정식을 기반으로 한 기존의 코드를 축대칭형으로 변환하고 bleed 경계 조건을 적용하였다. 본 논문에서는 개발한 코드를 검증하기 위해 범프(bump)와 경사충격파와 bleed 영역이 있는 평판 주위에서의 흐름에 대해 실험치 및 타 수치 해석 결과와 비교하였다. 개발한 코드를 이용하여 bleed 장치가 장착된 축대칭 초음속 흡입구 주변의 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다.

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이중 사인 시리즈법에 의한 직사각형 평판의 자유 진동해석 (Double Fourier Sine Series Method for The Free Vibration of a Rectangular Plate)

  • 윤종욱;이장무
    • 소음진동
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    • 제6권6호
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    • pp.771-779
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    • 1996
  • In this paper, double Fourier sine series is used as a modal displacement functions of a rectangular plate and applied to the free vibration analysis of a rectangular plate under various boundary conditions. The method of stationary potential energy is used to obtain the modal displacements of a plate. To enhance the flexibility of the double Fourier sine series, Lagrangian multipliers are utilized to match the geometric boundary conditions, and Stokes' transformation is used to handle the displacements that are not satisfied by the double Fourier sine series. The frequency parameters and mode shapes obtained by the present method are compared with those obtained by MSC/NASTRAN and other analysis.

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유체로 채워진 삼중 원통셸의 해석적 진동 특성 평가 (Evaluation of Analytical Vibration Characteristics for Triple Cylindrical Shells Filled with Fluid)

  • 지용관;이영신
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.150-160
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    • 2002
  • The free vibration characteristics of the triple cylindrical shells filled with fluid are investigated. The triple cylindrical shells are filled with compressible fluid. The boundary condition is clamped at both ends. Analytical method is developed to evaluate natural frequencies of triple cylindrical shells using Sanders' shell theory and courier series expansion by Stokes' transformation. Their results are compared with those of finite element method to verify the validation of the method developed. The modal characteristics of shells filled with fluid at region 1, 2 and 3 are evaluated.

능동적 벽 운동을 수반하는 난류유동의 해석을 위한 근사 좌표변환 (Approximate Coordinate Transformations for Simulation of Turbulent Flows with Active Wall Motions)

  • 강상모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권11호
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    • pp.1467-1475
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    • 2001
  • In the present paper, approximate coordinate transformations for simulation of turbulent flows with active wall motions, leading to a significant reduction in the computational cost while maintaining the numerical accuracy, are presented: the Navier-Stokes equations are coordinate-transformed with an approximation of Taylor-series truncation and neglect of some less-significant terms. The performance of the proposed transformations is evaluated in simulation of the channel flow at Re$\sub$$\tau$/=140 with wall deformations of │η$\sub$m/$\^$+/ 5. The approximate transformations provide flow structures as wall as turbulence statistics in good agreement with those from a complete coordinate transformation [Phys. Fluids 12, 3301 (2000)] and allow 25-30% savings in the CPU time as compared to the complete one.

OWC형 파력발전 공기실의 파랑집중장치의 효과에 대한 수치적인 연구 (Effects of Wave Focusing Device on Performance of OWC Chamber)

  • 류진;현범수;홍기용;김길원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.12-17
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    • 2010
  • OWC 파력발전장치는 에너지 변환장치로 널리 사용되고 있고 공기실의 작동성능을 향상시키기 위하여 파랑집중장치를 고안 하였다. 본 논문에서 사용된 수치조파수조는 two-phase VOF모델을 기반으로 하여 구현되었고 재생된 규칙 입사파는 공기실까지 전달되어 내부의 왕복 유동장을 형성하게 하였다. 수치조파수조는 연속방정식, Reynolds-averaged Navier-Stokes방정식, two-phase VOF 법으로 구성 되였고 standard k- 난류모델, 유한체적법, NITA-PISO 알고리즘 그리고 dynamic mesh기능을 채택하였다. OWC 공기실 파랑집중장치의 성능에 대하여 수치적으로 고찰하였다.

특이점분포법의 표면적분항의 해석적 계산 (Analytical Evaluation of the Surface Integral in the Singularity Methods)

  • 서정천
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.14-28
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    • 1992
  • 평면판 요소에 균일한 혹은 선형적인 세기를 갖는 쏘오스 또는 다이폴이 분포된 경우, Stokes 정리를 이용하여, 표면 특이점 분포방법에서 나타나는 표면 적분식을 선적분 형태로 변환할 수 있다. 더우기 판요소가 다각형인 경우, 유기 포텐시얼과 유기속도를 구하기 위한 이 선적분의 closed-forms을 유도하였다. 이들 적분식의 해석적 계산을 통해 계산시간을 단축하고 수치해의 정도를 향상시킬 수 있을 것이다. 몇개의 계산예를 통해 해석적 적분 계산이 수치적 적분보다 우수함을 알 수 있다.

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GEM9 위성자료와 지상자료의 조합에 의한 남한지역의 GRS80 중력지오이드 (The GRS80 Gravimetric Geoid from GEM9 Potential Coefficients and Terrestrial Gravity Anomalies in the South Korea Region)

  • 조규전;이영진;조봉환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.141-149
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    • 1993
  • 순수한 위성모델의 조화상수와 지상중력을 조합하여 남한지역에서의 측지기준계 1980(GRS80) 중력지오이드가 산정되었다. Stokes적분의 영역으로는 측점증력을 사용한 $20^{\prime}{\times}20^{\prime}$의 인접범위와 $10^{\prime}{\times}10^{\prime}$ 평균중력을 사용한 $2^{\circ}{\times}2^{\circ}$의 중간범위, 그리고 GEM9 조화상수를 GRS80 기준계로 변환하여 구한 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$평균중력을 외곽범위에 적용하였다. 경계영역을 ${\psi}_0=30^{\circ}$로 한 Stokes 적분의 결과에서는 OSU89B 모델과 약 2~3m 의 차이가 있으며 이는 $1{\times}10^{-6}$ 인 프리에어 지오이드로서 만족됨을 보여주고 있다.

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