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OpenFOAM과 어댑티드 격자를 이용한 난류 경계층의 직접 수치 모사

Direct Numerical Simulations of Turbulent Boundary Layer using OpenFOAM and Adapted Mesh

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.53 no.3, 2016년, pp.210 - 216  

이상봉 (동아대학교 조선해양플랜트공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Direct numerical simulations of a spatially developing turbulent boundary layer on a flat plate have been performed to verify the applicability of OpenFOAM and adapted mesh with prism layers to turbulent numerical simulation with high fidelity as well as provide a guideline on numerical schemes and ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 나아가 어댑티드 격자를 통해 불필요한 부분의 격자를 감소시킴으로써 정렬 직교 격자와 동일한 정도를 유지하면서 보다 효율적으로 고정도 수치 해석 수행이 가능함을 보이고자 한다.
  • 또한 저항, 자항, 파랑 하중 해석 등과 같이 조선 해양 분야에서 사용되는 대부분의 문제가 외부 유동이므로 향후 OpenFOAM을 이용한 조선 해양 관련 유동 해석에 대한 기반 지식을 제공하고자 한다
  • 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 소스 코드가 완전히 공개된 OpenFOAM을 이용하여 고정도 수치 해석을 수행하였다. OpenFOAM은 유한 체적법을 기반으로 하는 편미분 해석 프로그램이므로 복잡한 형상이나 다양한 격자 형태로 확장이 가능하다.
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참고문헌 (11)

  1. Ekaterinaris J. A., 2005, High-Order Accurate, Low Numerical Diffusion Methods for Aerodynamics. Progress in Aerospace Sciences, 41, pp.192-300. 

  2. Freitas, P. G. F. E., 2014, Numerical Simulation of Compressible Flow over a Deep Cavity, Master Thesis. Tecnico Lisboa. 

  3. Haren, S. W., 2011, Testing DNS Capability of OpenFOAM and STAR-CCM+, Master Thesis. Delft University of Technology. 

  4. Kim, J., Choi, J. -I. & Sung, H. J., 2002, Relationship between Wall Pressure Fluctuations and Streamwise Vortices in a Turbulent Boundary Layer, Physics of Fluids, 14(2), pp.898-901. 

  5. Kim, K. & Sung, H. J., 2006, Effects of Unsteady Blowing through a Spanwise Slot on a Turbulent Boundary Layer, Journal of Fluid Mechanics, 557, pp.423-450. 

  6. Lee, J. -H. & Sung, H. J., 2005, Response of a Spatially Developing Turbulent Boundary Layer to a Spanwise Oscillating Electromagnetic Force, Journal of Turbulence, 6(39), pp.1-15. 

  7. Lee, S. & Kim, B., 2015, A Numerical Study on Manoeuvrability of Wind Turbine Installation Vessel Using OpenFOAM, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 7(3), pp.466-477. 

  8. Lee, S. B. & Lee, Y. M., 2014. Statistical Reliablity Analysis of Numerical Simulation for Prediction of Model-Ship Resistance. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 51(4), pp.321-327. 

  9. Lund, T. S., Wu, X. & Squires, K. D., 1998, Generation ofTurbulent Inflow Data for Spatially-Developing Boundary Layer Simulations. Journal of Computational Physics, 140, pp.233-258. 

  10. Park, S. H., Lee, S. B. & Lee, Y. M., 2014. Study on the Estimation of the Optimum Trims in Container Carriers by using CFD Analysis of Ship Resistances. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 51(5), pp.429-434. 

  11. Spalart, P. R., 1988, Direct Numerical Simulation of a Turbulent Boundary Layer up to Re θ 1410. Journal of Fluid Mechanics, 187, pp.61-98. 

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