입자완화 유체동력학은 천체물리학 분야의 문제를 해석하기 위해서 제안된 방법이다.
입자완화 유체동력학은 대변형이 발생하는 천체물리학과 초고속 충돌 등에 적용되어 왔으나 점성의 영향을 받은 저속 점성유동해석에 관한 연구는 매우 적다. 유동 역시 대변형을 야기하므로 입자완화 유체동력학 적용의 타당성을 분석할 필요가 있다.
입자완화 유체동력학 프로그램을 이용하여 저속 점성 유동을 해석하였다. 저속 유동에서는 점성항이 중요한 역할을 하게 되므로 점성항이 포함된 운동량 방정식을 사용하여 점성 유동에 가장 기본이 되는 Poiseuille 유동과 ...
입자완화 유체동력학은 천체물리학 분야의 문제를 해석하기 위해서 제안된 방법이다.
입자완화 유체동력학은 대변형이 발생하는 천체물리학과 초고속 충돌 등에 적용되어 왔으나 점성의 영향을 받은 저속 점성유동해석에 관한 연구는 매우 적다. 유동 역시 대변형을 야기하므로 입자완화 유체동력학 적용의 타당성을 분석할 필요가 있다.
입자완화 유체동력학 프로그램을 이용하여 저속 점성 유동을 해석하였다. 저속 유동에서는 점성항이 중요한 역할을 하게 되므로 점성항이 포함된 운동량 방정식을 사용하여 점성 유동에 가장 기본이 되는 Poiseuille 유동과 원통좌표계를 사용한 Hagen-Poiseuille 유동의 두 가지 모델을 해석하였다. 두 가지 모델의 천이과정 이론해를 구하여 SPH에서의 유동해석 결과와 비교하였으며, 고체 벽면에 점착조건을 만족시키기 위하여 가상입자를 사용한 경계처리방법을 사용하였다. 입자완화 유체동력학은 핵함수를 이용하여 입자간 관계를 맺고, 입자들의 물리량을 계산하므로 해석에 있어서 핵함수 및 수치 근사화와 관련된 파라미타에 의한 영향이 중요하다. SPH 해석값에 직접적인 영향을 주는 파라미터인 입자수, 완화길이당 입자수, 인공점성, 시간증분이 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 인공점성을 제외한 파라미타들은 유동에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으며 이론해와 근사한 경향을 나타내었다.
입자완화 유체동력학은 천체물리학 분야의 문제를 해석하기 위해서 제안된 방법이다.
입자완화 유체동력학은 대변형이 발생하는 천체물리학과 초고속 충돌 등에 적용되어 왔으나 점성의 영향을 받은 저속 점성유동해석에 관한 연구는 매우 적다. 유동 역시 대변형을 야기하므로 입자완화 유체동력학 적용의 타당성을 분석할 필요가 있다.
입자완화 유체동력학 프로그램을 이용하여 저속 점성 유동을 해석하였다. 저속 유동에서는 점성항이 중요한 역할을 하게 되므로 점성항이 포함된 운동량 방정식을 사용하여 점성 유동에 가장 기본이 되는 Poiseuille 유동과 원통좌표계를 사용한 Hagen-Poiseuille 유동의 두 가지 모델을 해석하였다. 두 가지 모델의 천이과정 이론해를 구하여 SPH에서의 유동해석 결과와 비교하였으며, 고체 벽면에 점착조건을 만족시키기 위하여 가상입자를 사용한 경계처리방법을 사용하였다. 입자완화 유체동력학은 핵함수를 이용하여 입자간 관계를 맺고, 입자들의 물리량을 계산하므로 해석에 있어서 핵함수 및 수치 근사화와 관련된 파라미타에 의한 영향이 중요하다. SPH 해석값에 직접적인 영향을 주는 파라미터인 입자수, 완화길이당 입자수, 인공점성, 시간증분이 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 인공점성을 제외한 파라미타들은 유동에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으며 이론해와 근사한 경향을 나타내었다.
SPH is a pure Lagrangian numerical analysis method, which applies particles instead of grids or elements to modeling a system and solves physical values of arbitrary particles using kernel functions and the physical value of neighboring particles.
In this paper, smoothed particle hydrodynamics(SPH)...
SPH is a pure Lagrangian numerical analysis method, which applies particles instead of grids or elements to modeling a system and solves physical values of arbitrary particles using kernel functions and the physical value of neighboring particles.
In this paper, smoothed particle hydrodynamics(SPH) is extended to transient analysis of low speed viscous flows. Using momentum equation with viscous term, analysis of Poiseuille flow in cartisian coordinate and Hagen-Poiseuille flow in cylindrical coordinate were performed. The transient exact solution of the two models were solved and compared with SPH solutions. Treatment of viscosity, particle approximation, and boundary condition for no-slip condition were described.
The effect of parameters related with kernel functions and numerical approximations should be considered, since SPH obtains physical values and relations among particles employing kernel functions. The analysis of effects caused by parameters such as number of particles, number of particles per particle smoothing length, artificial viscosity and time increments for the flows was performed. Artificial viscosity for numerical stability directly affects the solutions, but effects of the other parameters not so much as artificial viscosity. Simulations using the method show close agreement with exact solution for the two flows, but SPH parameter must be chosen carefully.
SPH is a pure Lagrangian numerical analysis method, which applies particles instead of grids or elements to modeling a system and solves physical values of arbitrary particles using kernel functions and the physical value of neighboring particles.
In this paper, smoothed particle hydrodynamics(SPH) is extended to transient analysis of low speed viscous flows. Using momentum equation with viscous term, analysis of Poiseuille flow in cartisian coordinate and Hagen-Poiseuille flow in cylindrical coordinate were performed. The transient exact solution of the two models were solved and compared with SPH solutions. Treatment of viscosity, particle approximation, and boundary condition for no-slip condition were described.
The effect of parameters related with kernel functions and numerical approximations should be considered, since SPH obtains physical values and relations among particles employing kernel functions. The analysis of effects caused by parameters such as number of particles, number of particles per particle smoothing length, artificial viscosity and time increments for the flows was performed. Artificial viscosity for numerical stability directly affects the solutions, but effects of the other parameters not so much as artificial viscosity. Simulations using the method show close agreement with exact solution for the two flows, but SPH parameter must be chosen carefully.
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