• 제목/요약/키워드: implicit scheme

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자유표면을 동반하는 시리즈 60($C_B=0.6$) 선형 주위 유동장의 수치계산 (Numerical Simulation of Free-Surface Flows around a Series 60($C_B=0.6$) model ship)

  • 신명수;강국진
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.13-29
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    • 1996
  • 이 논문은 자유표면을 포함하는 시리즈 60($C_B=0.6$)선형 주위 유동장에 대한 계산결과를 보여준다. 지배 방정식으로는 3차원 Navier-Stokes 방정식을 사용하고, 높은 레이놀즈수에서의 난류 유동장을 계산하기 위하여 Baldwin-Lomax난류모형을 채용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 물체 표면에서는 벽법칙을 채용하였다. 지배 방정식은 유한 차분법에 의해 차분화 되었으며, 음해법[1]에 의해, 압력 Poisson방정식은 완화법(successive-over-relaxation method)에 의해 프로그램을 구성하였다. 자유표면 유동을 정확히 계산하기 위해서는, 동역학적 자유표면 경계조건식의 수치해법이 매우 중요하다. 이 논문에서는 세 가지의 수치해법을 채용하여 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 결론적으로, 계산된 저항계수($C_F,\;C_P$와 파형은 실험 값과 잘 일치하고 있다.

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내부회전실린더를 가진 동심환형관에서 반경비의 영향에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on Effects of Radius Ratio in a Concentric Annulus with a Rotating Inner Cylinder)

  • 배강열;김형범;이상혁
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.327-330
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    • 2006
  • This paper represents the numerical analysis on effects of radius ratio in a concentric annulus with a rotating inner cylinder. The numerical model consisted of two cylinder which inner cylinder is rotating and outer cylinder is fix, and the axial direction is used the cyclic condition because of the length for axial direction is assumed infinite. The diameter of inner cylinder is assumed 86.8mm, the numerical parameters are angular velocity and radius ratio. Also, the whole walls of numerical model have no-slip and the working fluid is used water at $20^{\circ}C$. The numerical analysis is assumed the transient state to observe the flow variations by time and the 3-D cylindrical coordinate system. The calculation grid adopted a non-constant grid for dense arrangement near the wall side of cylinder, the standard $k-{\omega}$ high Reynolds number model to consider the effect of turbulence flow and wall, the fully implicit method for time term and the quick scheme for momentum equation. The numerical method is compared with the experimental results by Wereley and Lueptow, and the results are very good agreement. As the results, TVF isn't appeared when Re is small because of the initial flow instability is disappear by effect of the centrifugal force and viscosity. The vortex size is from 0.8 to 1.1 for TVF at various $\eta$, and the traveling distance for wavy vortex have the critical traveling distance for each case.

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유역(流域) 및 하도(河道) 홍수추적(洪水追跡) 방법(方法)을 결합(結合)시킨 도시하천(都市河川)의 유출해석모형(流出解析模型) (Urban Runoff Model Based on the Watershed and Channel Flood Routing Methods)

  • 원석연;윤용남
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.147-155
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    • 1993
  • 본 연구에서는 유역(流域) 홍수추적모형(洪水追跡模型) 하도(河道) 홍수추적모형(洪水追跡模型)을 결합한 도시(都市) 유출해석모형(流出解析模型)을 수립(樹立)하였다. 즉, 도시(都市) 배수유역(排水流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量) 산정을 위해서는 ILLUDAS모형(模型)을, 도시하천(都市河川)을 통한 하도(河道) 홍수추적(洪水追跡)을 위해서는 4점(點) 가중(加重) 음형(陰形) 유한차분기법(有限差分技法)을 사용하여 완전한 Saint Venant방정식(方程式)의 해(解)를 구하는 dynamic wave모형(模型)을 채택하였다. 성북천(城北川)의 성북(城北) 제(第) 3고(稿) 유역(流域)을 표본유역(標本流域)으로 선정(選定)하여 표본유역(標本流域)의 강우(降雨)-유출(流出) 자료(資料)를 직접(直接) 측정(測定) 혹은 수집(蒐集)하여 모형(模型)의 적용(適用) 및 검정(檢定)에 사용하였다. 본 연구에서 개발한 도시(都市) 유출해석모형(流出解析模型)을 표본유역(標本流域)에 적용하여 실측(實測) 유출량(流出量)과 비교한 결과 매우 좋은 결과를 보여 주었으므로, 본(本) 모형(模型)은 도시(都市) 소유역(小流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量)의 계산은 물론 하천(河川)을 포함하고 있는 도시유역(都市流域)의 홍수관리(洪水管理)를 위해서도 유용하게 사용될 수 있는 모형이라 할 수 있다.

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3차원(次元) 수치모형(數値模型)에 의한 표면온배수(表面溫排水) 확산(擴散)의 수치해석(數値解析) (Numerical Analysis of Surface Thermal Jets by Three-Dimensional Numerical Model)

  • 정태성;이길성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1385-1394
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    • 1994
  • 밀도효과(密度效果)를 고려한 물의 유동(流動)에 관한 3차원(次元) 수치모형(數値模型)을 수립하여, 정상수역(靜上水域)으로의 표면온배수(表面溫排水) 확산문제(擴散問題)를 해석하였다. 수립된 수치모형(數値模型)은 수심방향에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)에서 무차원화(無次元化)된 식들을 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)을 사용하여 계산시간의 효율성(效率性)을 도모하였다. 온배수확산(溫排水擴散) 수리실험결과(水理實驗結果)와의 비교를 통하여 모형의 신뢰성(信賴性)을 검토하였으며, 온배수(溫排水) 확산(擴散)(밀도류(密度流)) 계산시 연직확산계수(鉛直擴散係數)와 성층효과(成層效果)를 고려하기 위해 사용되는 안정함수(安定函數)의 여러 형태에 대한 계산결과를 비교하였다. 수립된 모형은 수리실험자료(水理實驗資料)와 일치하는 양호한 계산결과를 보였다. 온배수 확산 모의시 연직(鉛直) 확산계수(擴散係數)의 공간적(空間的) 분포(分布)를 고려해야함을 확인할 수 있었으며, 표면온배수 확산을 정확히 모의하기 위해서는 기존에 널리 사용되는 안정함수(安定函數)가 수정될 필요가 있었다.

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다공확장벽을 이용한 미사일 동체에 대한 플룸간섭 현상의 제어 (Control of Plume Interference Effects on a Missile Body Using a Porous Extension)

  • Young-Ki Lee;Heuy-Dong Kim
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.33-38
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    • 2003
  • 플룸간섭 현상은 플룸에 의한 경계층 유동의 박리, 강한 전단층의 발생, 그리고 다수의 충격파들이 박리유동 및 전단층과 상호작용하게 되는 매우 복잡한 유동현상으로, 현재 미사일의 후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 상세에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 초음속 미사일의 동체후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 특징 및 동체기저부에 설치된 다공확장벽(porous extension)의 플룸간섭 현상에 대한 영향을 수치해석적으로 조사하였다. 그 결과, 다공확장벽이 플룸에 의한 충격파와 경계층 유동의 박리를 완화시켜 미사일 동체의 제어성능이 향상될 수 있음을 알았다.

베르누이 부상유동의 이론해석 및 수치해석 연구 (Theoretical and Computational Analyses of Bernoulli Levitation Flows)

  • 남종순;김규완;김진현;김희동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권7호
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    • pp.629-636
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    • 2013
  • 공압 부상은 베르누이 원리에 기초한다. 그러나 공압 부상 방법은 제품의 원가 상승의 요인이 되는 대량의 유량을 소모하는 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 베르누이 부상 유동의 통찰력을 얻기 위해 수치 해석 연구를 수행하였다. 3차원 압축성 Navier-Stokes 방정식과 SST k-${\omega}$ 난류모델에 유한 체적법을 적용하여 계산하였다. 기체 유량, 공정 제품의 직경 그리고 원형실린더와 공정 제품사이의 간극을 다양하게 변화하여 공정 제품 주위의 유동 특성을 조사하였다. 그 결과 부상력을 위한 최적의 간극과 공급 기체 유량이 증가하면 큰 부상력이 발생한다는 것을 알았다.

제주 '오름'의 지형경관 특성과 활용방안 (A Study on Characteristics of Geomorphic Landscape and Its Usage of 'Oreurn' on Jeju-Island)

  • 서주환;노재현;김상범
    • 한국조경학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.57-70
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    • 2007
  • As a basic element of Jeju landscape, Oreum offers a beautiful and aesthetic view. Considering topographical and geological research achievements, however, an effort to discover implicit value in terms of landscape characteristics and value has been ignored. This paper has investigated the characteristics and value of landscape by Oreum focusing on Jeju landscape characteristics and eco-touristic value and discussed a scheme to maximize the values. Under a theme of 'Sustainable Development' of the RIO Declaration, tour industry has recently changed its focus from eco-tourism to gee-tourism. Fortunately, Jeju Oreum has very distinctive and unique landscape with depressed crater at a crest. Nevertheless, it's very difficult to see a true aspect of Oreum from the street or over the car window. Therefore, it's urgent to begin a research on how to make advantage of and preserve Oreum landscape in order to maximize its landscape values and improve its potential as a tourist attraction. Through diverse programs such as sky leisure sports(ex: light airplane and helicopter riding, paragliding), sky watching, and mountain hiking, in particular, a possibility that Oreum can succeed as LBD(Learning by Doing)-based tour program with volcanic features needs to be examined. Besides, it's also a good idea to develop Oreum tour program or Oreum Museum as an alternative plan. Above all, however, it's most urgent to protect the existing Oreum and restore ecological and landscape beauty of Oreum through proper land use.

3차원 경합 海水流動 모델의 開發과 水營蠻의 폐수유동 (Development of Three-dimensional Baroclinic Hydrodynamic Model and flow Patterns of the Suyoung Bay)

  • 김차겸;이종섭
    • 한국해양학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.86-100
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    • 1993
  • ADI(Alternating Direction Implicit) 유한차분법을 사용하여 3차원 경합 해수유 동 모델 BACHOM-3을 개발하였다. 본 모델을 장방형 내만에서 하나의 결점을 갖는 정상 파에 적용하여 해석해와 비교하였으며, 그 결과 해석해와 잘 일치하였다. 모델의 현지 적용성과 수영만의 해수유동을 조사하기 위해 모델을 수영만에 적용하여 대조기 평수 시 현지관측결과와 비교하였으며, 그 결과 현지 관측결과와 비교적 잘 일치하였다. 만 중앙부의 제 1층(수심 0∼2 m)과 제 2층(수심 2∼5 m)에서 조석잔차류는 시계방향으로 회전하는 순환류가 나타났으며, 또한 낙조류가 창조류보다 강하게 나타났다. 계산된 유속분포에 의하면, 표층과 저층 사이에 유속의 위상차가 나타나며, 표층으로 갈수록 위상의 지연이 나타났다. 그리고, 본 모델을 홍수시와 바람 효과를 고려한 흐름 장의 계산에도 적용하였다. 해양에서 육지로 바람이 불 때 표층에서는 풍향에 대응하는 유 속분포를 나타냈으나, 저층의 육지경계부근에서는 풍향과 반대방향의 흐름이 나타났 다.

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환경요인에 따른 지역공공재 생산비용의 격차 추정 (The Estimation of Production Cost of Local Public Goods with Environmental Difference)

  • 최영호;박상우
    • 지역연구
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    • 제12권2호
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    • pp.21-36
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    • 1996
  • This thesis focused on the extent of the area-by-area gap of the unit production cost that should be taken into account without exception in supply of the local public goods production cost. With the advent of the local autonomy era, what should be considered in the local governmen's production of the local public goods are the government's fiscal capacity and the environmental difference that shows up in accordance with the area's characteristics. Though with the same level of the fiscal capacity, an occurrence of environmental difference will lead inevitably to the different level of actual supply of the local public goods. The method of analysis used in this thesis was first to bring out implicit price, to combine this with induced expenditure function, to separate demand function parameter and cost function parameter, and then to analyzed the impact of environmental variables on the production cost. The environmental variables were set on the basis of the ones that affected expenditure per person of the public goods. The analysis was conducted in distinction of city areas and county areas. The results showed that, in cases of cities, more production cost of the public goods was in presence in urban areas and in areas where there was sluggish development. In other words, distinction could be drawn between areas where there was a large consumption of production cost resulting from poor environmental sparked by slow development and those where additional costs were required due to population concentration caused by a certain level of accomplished development. In the meantime, in cases of county areas, the results were around the same. However, a comparison between city areas and county ones told that overall difference between city areas was not that big in the production cost while that in county areas was large enough. In times ahead, in implementation of grant-in-aid scheme, production cost index for local public goods could be used as it was written in consideration of environmental characteristics of areas concerned.

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폐쇄형 풍동 시험부내의 원형 실린더 유동에 대한 비정상 벽면효과 연구 (Unsteady Wall Interference Effect on Flows around a Circular Cylinder in Closed Test-Section Wind Tunnels)

  • 강승희;권오준;홍승규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 풍동 시험부 비정상 벽면효과에 대한 연구를 위해 폐쇄형 시험부내의 원형 실린더 주위 유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산 결과 폐쇄형 시험부에는 실린더 주위 비정상 유동장에 압력구배를 강화시켜 실린더의 양력 및 항력의 진폭을 크게 하고, 실린더 뒷전에서의 기저압력을 작게 하여 항력을 증가시키는 벽면효과가 있음을 확인하였다. 또한, 이러한 시험부 벽면은 실린더 와류 shedding 주파수를 커지게 하는 효과가 있다. 시험부 벽면에서의 압력은 벽면효과가 포함된 shedding 주파수를 기본으로 하는 고조파 현상을 보인다.