Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.28
no.1
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pp.89-98
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2004
In this paper, we develope a dispersion model based on the Generalized Langevin Model. Thomson's well-mixed condition is the well known criterion to determine particle dispersion. But, it has 'non-uniqueness problem'. To resolve this, we adopt a turbulent model which is a new approach in this field of study. Our model was greatly simplified under the self-similarity condition, leaving model only two model constants $C_{0}$ and ${\gamma}$$_{5}$ that control the dispersion and spin which measures rotational property of the Lagrangian particle trajectory. We investigated the sign of spin as well as magnitude by using the Direct Numerical Simulation. Model calculations were performed on the neutrally stable boundary layer flow. We found that spin has weak effect on the particle dispersion but it shows the significant effect on the horizontal flux compared to the zero-spin model.
The convergence rate of a numerical procedure based on Schwarz Alternating Method(SAM) for solving elliptic boundary value problems depends on the selection of the interface conditions applied on the interior boundaries of the overlapping subdomains. It has been observed that the Robin condition (mixed interface condition), controlled by a parameter, can optimize SAM's convergence rate. In [7], one formulated the multi-parameterized SAM and determined the optimal values of the multi-parameters to produce the best convergence rate for one-dimensional elliptic boundary value problems. Two-dimensional implementation was presented in [8]. In this paper, we present an implementation for three-dimensional problem.
The convergence rate of a numerical procedure based on Schwarz Alternating Method(SAM) for solving elliptic boundary value problems depends on the selection of the interface conditions applied on the interior boundaries of the overlapping subdomains. It has been observed that the Robin condition (mixed interface condition), controlled by a parameter, can optimize SAM's convergence rate. In [7], one had formulated the multi-parameterized SAM and determined the optimal values of the multi-parameters to produce the best convergence rate for one-dimensional elliptic boundary value problems. However it was not successful for two-dimensional problem. In this paper, we present a new method which utilizes the one-dimensional result to get the optimal convergence rate for the two-dimensional problem.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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v.12
no.1
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pp.13-23
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2008
In [7, 8], they proposed a new singular function(NSF) method to compute singular solutions of Poisson equations on a polygonal domain with re-entrant angles. Singularities are eliminated and only the regular part of the solution that is in $H^2$ is computed. The stress intensity factor and the solution can be computed as a post processing step. This method was extended to the interface problem and Poisson equations with the mixed boundary condition. In this paper, we give NSF method for the Helmholtz equations ${\Delta}u+Ku=f$ with homogeneous Dirichlet boundary condition. Examples with a singular point are given with numerical results.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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1987.07a
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pp.223-234
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1987
A weakly nonlinear solution is presented for the two-dimensional wave kinematics forced by a generic wavemaker of variable-draft. The solution is valid for both piston and hinged wavemakers of variable-draft that may be double articulated. The second-order propagating waves generated by a planar wave board are composed of two components; viz., a Stokes second-order wave and a second-harmonic wave forced by the wavemaker which travels at a different speed. A previously neglected time-independent solution that is required to satisfy a kinematic boundary condition on the wavemaker as well as a mixed boundary condition on the free surface is included for the first time. A component of the time-independent solution is found to accurately estimate the mean return current(correct to second-order) in a closed wave flume. This mean return current is usually estimated from kinematic considerations by a conservation of mass principle.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.23
no.2
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pp.243-253
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1999
The dual reciprocity boundary element method (DRBEM) is used to solve the Graetz problem of laminar flow inside circular duct. In this method the domain integral tenn of boundary integral equation resulting from source term of governing equation is transformed into equivalent boundary-only integrals by using the radial basis interpolation function, and therefore complicate domain discretization procedure Is completely removed. Velocity profile is obtained by solving the momentum equation first and then, using this velocities as Input data, energy equation Is solved to get the temperature profile by advancing from duct entrance through the axial direction marching scheme. DRBEM solution is tested for the uniform temperature and heat flux boundary condition cases. Local Nusselt number, mixed mean temperature and temperature profile inside duct at each dimensionless axial location are obtained and compared with exact solutions for the accuracy test Solutions arc in good agreement at the entry region as well as fully developed region of circular duct, and their accuracy are verified from error analysis.
We obtain a theorem that shows the existence of multiple solutions for the mixed type nonlinear elliptic equation with Dirichlet boundary condition. Here the nonlinear part contain the jumping nonlinearity and the subcritical growth nonlinearity. We first show the existence of a positive solution and next find the second nontrivial solution by applying the variational method and the mountain pass method in the critical point theory. By investigating that the functional I satisfies the mountain pass geometry we show the existence of at least two nontrivial solutions for the equation.
The convergence rate of a numerical procedure barred on Schwarz Alternating Method (SAM) for solving elliptic boundary value problems (BVP's) depends on the selection of the interface conditions applied on the interior boundaries of the overlapping subdomains. It hee been observed that the Robin condition(mixed interface condition), controlled by a parameter, can optimize SAM's convergence rate. Since the convergence rate is very sensitive to the parameter, Tang[17] suggested another interface condition called over-determined interface condition. Based on the over-determined interface condition, we formulate the two-layer multi-parameterized SAM. For the SAM and the one-dimensional elliptic model BVP's, we determine analytically the optimal values of the parameters. For the two-dimensional elliptic BVP's , we also formulate the two-layer multi-parameterized SAM and suggest a choice of multi-parameter to produce good convergence rate .
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.23
no.1
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pp.1-11
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1999
The three-dimensional laminar mixed convection flow between the conductive printed circuit boards. on which the heat generating rectangular blocks are uniformly distributed, has been examined in the present study. The flow and heat-transfer characteristics are assumed to be pseudo periodic in the streamwise direction and symmetric in the cross-stream direction. Using an algorithm of SIMPLER, the continuity equation. the Navier-Stokes equations and the energy equation are solved numerically in the three-dimensional domain Inside the channel. The convective derivative terms are discretized by the QUICK scheme to accurately capture the flow field. The flow and the heat transfer characteristics are thoroughly examined for various Re and Gr.
Curved beams are more efficient in transfer of loads than straight beams because the transfer is effected by bending, shear and membrane action. The finite element method is a versatile method for solving structural mechanics problems and curved beam problems have been solved using this method by many author. In this study, a new three-noded hybrid-mixed curved beam element is proposed to investigate the in-plane flexural vibration behavior of arches depending on the curvature, aspect ratio and boundary conditions, etc. The proposed element including the effect of shear deformation is based on the Hellinger-Reissner variational principle, and employs the quadratic displacement functions and consistent linear stress functions. The stress parameters are then eliminated from the stationary condition of the variational principle so that the standard stiffness equations are obtained. Several numerical examples confirm the accuracy of the proposed finite element and also show the dynamic behavior of arches with various shapes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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