• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.10-16
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• 2005

본 연구에서는 3차원 시간 정확도를 가진 오일러 공탄성 해석 기법을 개발하였다. 유체-구조를 연계 시 발생할 수 있는 지연(lagging) 오차를 감소시키기 위해서 2차의 staggered 알고리즘을 적용하였다. 비정상 공력 해석과정에서 시간 정확도와 계산 시간을 줄이기 위해 사용된 병렬화된 다중격자기법(parallelized multi-grid method)과 DADI 기법을 기반으로 된 이중시간전진기법(dual-time stepping method)을 사용하였다. 오일러 공탄성 코드의 검증을 위해서 AGARD 445.6 날개 모델의 공탄성 해석을 수행하였다. 해석 결과는 실험값 및 다른 참고문헌의 해석 결과와 비교하였으며, 본 연구의 해석 결과가 다른 참고 문헌의 해석 결과들과 비교하여 상대적으로 실험값에 근접하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.231-238
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• 2005

본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.99-104
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• 2009

본 연구에서는 천부 토양층의 2차원 불균질 S파 단면을 결정하기 위해 천부 굴절법 탐사로부터 얻은 SH파 자료에 대한 파형역산 기법을 제안한다. 2차원 매질에서 SH파의 전파를 모사하기 위해 2.5차원 파동 방정식을 사용한다. 합성탄성파를 계산하기 위해 공간축으로 4차, 시간축으로 2차 근사한 staggered grid 유한차분법을 사용하여 파동 방정식을 푼다. 계산된 파형과 측정 파형의 잔여오차로 정의되는 목적함수를 하이브리드 발견적 탐색기법에 의해 최소화한다. 2차원 지하구조 모형은 각기 다른 심도 경계면을 갖는 블록과 블록 내부의 S파 속도에 의해 매개화한다. 수치실험은 암영층파 불규칙한 경계를 갖는 모델에 대해 백색잡음을 추가한 합성 SH파 자료를 이용하여 수행하였다. 지표 굴절법 자료로부터 암영층을 포함한 구조를 적절한 계산시간 내에 영상화할 수 있었다

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.159-164
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• 2008

본 연구에서는 경상남도 양산시를 통과하여 흐르는 양산천 유역에서의 홍수범람을 3차원 공간정보를 이용하여 모의하였다. Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 지배방정식의 선형항은 풍상차분기법을 이용하여 해석하였고 비선형항을 해석하기 위해서 Leap-frog 기법을 사용하였다. 홍수빈도에 따른 수치모의 결과는 3차원으로 가시화 되어 웹(web)상에서 제공되며 결과를 3차원적으로 가시화를 시킴으로서 2차원 도면상에 표시하여 제공하는 수치모의결과보다 대상 행정기관의 업무능률 향상과 대민서비스의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 얻어진 수치모의 결과는 GIS를 이용한 3차원 홍수지도 작성에 사용될 수 있으며, 각 지방자치단체에 제공하므로서 홍수로 인한 피해를 감소시키는데 효율적일 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.538-549
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• 2006

A code is developed to simulate a viscous flow field around a deformable body using the hybrid Cartesian/immersed boundary method. In this method, the immersed boundary(IB) nodes are defined near the body boundary then velocities at the IB nodes are reconstructed based on the interpolation along the normal direction to the body surface. A new method is suggested to define the IB nodes so that a closed fluid domain is guaranteed by a set of IB nodes and the method is applicable to a zero-thickness body such as a sail. To validate the developed code, the vorticity fields are compared with other recent calculations where a cylinder orbits and moves into its own wake. It is shown the code can handle a sharp trailing edge at Reynolds number of $10^5$ under moderate requirements on girds. Finally the developed code is applied to simulate the vortex shedding behind a deforming foil with flapping tail like a fish. It is shown that the acceleration of fluids near the flapping tail contributes to the generation of the thrust for propulsion.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.181-186
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• 2003

An experimental study has been conducted to measure the temperature fields for two and three staggered rows of the rectangular shaped-holes with high turbulence intensity. 10 % turbulence intensity is obtained by installation of two kinds of grids which have different shapes. One grid which is installed at 30d upstream from center of 1st row of holes is composed of vertical cylinders of which diameter is 10 mm and center to center distance is 18 mm. The other installed 15d apart to upstream from center of 1st row of holes which has square pattern is constructed of 3 rum square bars and bar spacing is 25 mm. Temperature fields are measured by using a thermocouple rake which is attached on three-axis traversing system. The results show that the overall values are decreased and the thicker film of coolant is fanned downstream of rows of holes for high mainstream turbulence intensity.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.379-388
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• 2008

A hybrid Cartesian/immersed boundary code is expanded to simulate flow field around a three-dimensional body which undergoes large dynamic deformation. Immersed boundary nodes are automatically distributed based on the edges crossing triangles on body boundary. Velocity vectors are reconstructed at those immersed boundary nodes along local normal lines to the boundary. The reconstruction of pressure is avoided using the hybrid staggered/non-staggered grid method. The developed code is validated through comparisons with other results on laminar flow over a sphere. The code is applied to simulate flow around a foil which is attached to a body of revolution and rotates under periodic deformation. The periodic variation of the tip vortex is observed and the effects of the deformation on hydrodynamic force acting on the body are investigated.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권2호
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• pp.8-16
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• 2002

A numerical study on the use of the momentum interpolation method for flows with a large body force is presented. The inherent problems of the momentum interpolation method are discussed first. The origins of problems of the momentum interpolation methods are the validity of linear assumptions employed for the evaluation of the cell-face velocities, the enforcement of mass conservation for the cell-centered velocities and the specification of pressure and pressure correction at the boundary. Numerical experiments are performed for a typical flow involving a large body force. The numerical results are compared with those by the staggered grid method. The fact that the momentum interpolation method may result in physically unrealistic solutions is demonstrated. Numerical experiments changing the numerical grid have shown that a simple way of removing the physically unrealistic solution is a proper grid refinement where there is a large pressure gradient. An effective way of specifying the pressure and pressure correction at the boundary by a local mass conservation near the boundary is proposed, and it is shown that this method can effectively remove the inherent problem of the specification of pressure and pressure correction at the boundary when one uses the momentum interpolation method.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.395-406
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• 2011

In this research a numerical simulation method is developed for moving body in free surface flows using fixed staggered rectangular grid system. The non-linear free surface near the body is defined by marker-density method. The body boundary is defined by line segment connecting the points where the body surface and grid line meet. Continuity equation and Navier-Stokes equations are used as governing equations and the equations are coupled with two-step projection method. The velocities and pressures of body boundary and free surface cells are calculated with simultaneous iterative method. To treat a body movement in a fixed grid system, the volume displaced by moving body is added to the divergence of the body boundary cell. For the verification of the present numerical method. vortex shedding period of advancing cylinder is calculated and the period is compared with existing experiment results. Moreover, added mass and damping coefficients of a vertically excited box are calculated and the computed results are compared with published experiment results. Impulsive pressure and water level variation due to sloshing phenomenon are simulated and the results are compared with published experiment results. Varying the plunger shape, the waves generated by plunging type wave maker are compared with the 2nd order Stokes wave theory The plunger shape generating the wave that shows the best agreement with the theory is represented.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권2호
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• pp.148-154
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• 2004

자기지전류(MT)법의 3차원 모델링에 대해 소개한다. 3차원 MT 모델링은 MT 반응의 물리적 특성의 이해뿐만 아니라 지하의 3차원적 전기비저항 구조를 재구성하기 위한 역산법의 개발에도 필수적이다. 지난 20년 동안 3차원 모델링에 관한 여러 수치기법들이 개발되었으나 그 실용성에는 많은 한계가 있었다. 그러나 최근에는 컴퓨터의 급속한 발전과 대형 연립방정식에 대한 반복해법의 발전에 힘입어 이전에는 어려웠던 복잡한 3차원 구조에 대한 MT 반응을 효율적으로 모델링할 수 있게 되었다. 유한차분법에서는 자기 flux와 전류의 보존법칙을 만족하면서 전기장의 불연속을 표현할 수 있는 staggered 격자의 사용이 보편화되었다. 대형 연립방정식에 대한 수치해의 수렴성은 Krylov 부분공간법, 적당한 전처리 기술 및 정적 발산보정법을 채택함으로써 크게 향상된다. 변요소를 사용하는 벡터 유한요소법으로도 전기장의 불연속 문제를 해결할 수 있으며 이 방법이 가진 기하학적 유연성은 불규칙한 지표기복을 포함한 복잡한 구조를 모델화할 때 특히 유용하다.