$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

오일러 격자체계에서 유체율 함수에 기초한 경계면 추적기법의 비교
Comparison of Volume of Fluid (VOF) type Interface Capturing Schemes using Eulerian Grid System 원문보기

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.32 no.1, 2020년, pp.1 - 10  

김도삼 (한국해양대학교 건설공학과) ,  김탁겸 (가톨릭관동대학교 대학원 에너지환경융합학과) ,  신범식 (가톨릭관동대학교) ,  이광호 (가톨릭관동대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

자유수면을 포함하는 파동장과 같이 단상의 경계가 시간발전에 따라 지속적으로 변화하는 경우나 액상과 기상이 혼합되는 문제에 있어서는 다상유동(multiphase flow) 문제를 적용하는 예가 증가하고 있다. 특히, 파동장과 같은 자유수면의 문제를 취급하는데 있어서는 혼합되지 않는 액상과 기상의 비압축성 뉴턴유체를 고려한 혼상류 모델이 적용되는 경우가 많다. 일반적으로 혼상류 모델은 각상의 경계면에 대한 시간기반 거동추적이 필수적이며, 궁극적으로는 계산의 정도를 좌우한다. 본 연구는 다양한 CFD 수치해석코드에 적용되고 있는 대표적인 VOF-type의 경계면 추적기법들의 이류성능을 평가하였다. 특히, 기존의 전통적인 VOF-type의 경계면 추적기법 및 이류계산에서 발생하는 수치확산을 최소화하기 위해 수치유속(numerical flux)을 제어하는 FCT 법의 효용성을 평가하고, 더불어 CIP 법을 활용한 자유수면 추적성능의 가능성을 고찰하였다. 그 결과, 본 연구에서 적용한 제한된 조건하에서는 수치확산 방지를 위해 수치확산방지 유속을 도입한 FCT-VOF 법이 가장 높은 경계면의 추적성능을 보였다. 본 연구에서 도출되는 결과는 다양한 수치해석코드에 적용되는 자유수면의 추적기법을 선택함에 있어서 중요한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The application of multiphase flows is increasingly being applied to analyze phenomena such as single phase flows where the fluid boundary changes continuously over time or the problem of mixing a liquid phase and a gas phase. In particular, multiphase flow models that take into account incompressib...

주제어

#다상유동   #자유수면   #경계면 추적기법   #수치확산   #CFD 수치해석코드  

참고문헌 (23)

  1. Boris, J.P. and Book, D.L. (1973). Flux-Corrected Transport. 1. SHASTA, A Fluid Transport Algorithm That Works. Journal of Computational Physics, 11, 38-69. 

    상세보기 crossref

  2. Hirt, C.W. and Nichols, B.D. (1981). Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. Journal of Computational Physics, 39(1), 201-225. 

    상세보기 crossref

  3. Higuera, P., Lara, J.L. and Losada, I..J. (2013). Realistic wave generation and active wave absorption for Navier-Stokes models: Application to OpenFOAM(R). Coastal Engineering, 71, 102-118. 

    상세보기 crossref

  4. Jabbari, M., Bulatova, R., Hattel, J. and Bahl, C.R.H. (2014). An evaluation of interface capturing methods in a VOF based model for multiphase flow of a non-Newtonian ceramic in tape casting. Applied Mathematical Modelling, 38(13), 3222-3232. 

    상세보기 crossref

  5. Jacobsen, N.G., Fuhrman, D.R. and Fredsoe, J. (2012). A wave generation toolbox for the open-source CFD library: Open-Foam(R). International Journal for Numerical Methods in Fluids, 70(9), 1073-1088. 

    상세보기 crossref

  6. Johnson, W.E. (1970). Development and application of computer programs related to hypervelocity impact. Systems Science and Software report 3SR-353. 

  7. Keshavarzi, G., Yeoh, G.H. and Barber, T. (2013). Comparison of the VOF and CLSVOF methods in interface capturing of a rising bubble. Journal of Computational Multiphase Flows, 5(1), 43-56. 

    상세보기 crossref

  8. Kim, D.S., Lee, K.H. and Kim, J.S. (2002). Analysis of wave transformation and velocity fields including wave breaking due to the permeable submerged breakwaters. Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 14(2), 171-181 (in Korean). 

  9. Lee, K.H., Kim, K.H. and Kim, D.S. (2012). Interface capturing for immiscible two-phase fluid flows by THINC method. Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 24(4), 277-286 (in Korean). 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. Murray, R. (1997). Volume-Tracking Method for interfacial flow calculations. International Journal for Numerical Methods in Fluids, 24, 671-691. 

    상세보기 crossref

  11. Osher, S. and Sethian, J.A. (1988). Fronts propagation with curvature dependent speed: Algorithms Based on Hamilton Jacobi Formulations. Journal of Computational Physics, 79, 12-49. 

    상세보기 crossref

  12. Takewaki, H., Nishiguchi, A. and Yabe, T. (1985). The cubic-interpolated pseudo-particle (CIP) method for solving hyperbolic-type equations. Journal of Computational Physics, 61, 261-268. 

    상세보기 crossref

  13. Takewaki, H. and Yabe, T. (1987). Cubic-interpolated pseudo particle (CIP) method - Application to nonlinear or multi-dimensional problems. Journal of Computational Physics, 70, 355-372. 

    상세보기 crossref

  14. Torrey, M.D., Cloutman, L.D., Mjolsness, R.C. and Hirt, C.W. (1985). NASA-VOF 2D: A computer program for incompressible flows with free surfaces. Rep. No. LA-100612-MS, Los Alamos National Laboratory. 

  15. Torrey, M.D., Mjolsness, R.C. and Stein, L.R. (1987). NASA-VOF 3D: A three-dimensional computer program for incompressible flows with free surfaces. Rep. No. LA-11009-MS, Los Alamos National Laboratory. 

  16. Welch, J.E., Harlow, F.H., Shannon, J.P. and Daly, B.J. (1966). The MAC Method: A computing technique for solving viscous, incompressible, transient fluid-flow problems involving free surfaces. Rep. No. LA-3425, Los Alamos National Laboratory. 

  17. Wu, H. and Yang, S. (1989). A new class of accurate high resolution schemes for conservation laws in two dimensions. IMPACT of Comput. Sci. and Eng., 1, 217-259. 

    상세보기 crossref

  18. Xiao, F., Honma, Y. and Kono, T. (2005). A simple algebraric interface capturing scheme using hyperbolic tangent function. Int. J. Numerical Methods in Fluids, 48, 1023-1040. 

    상세보기 crossref

  19. Xie, B., Jin, P. and Xiao, F. (2017). An unstructured-grid numerical model for interfacial multiphase fluids based on multi-moment finite volume formulation and THINC method. International Journal of Multiphase Flow, 89, 375-398. 

    상세보기 crossref

  20. Yabe, T. and Aoki, T. (1991). A universal solver for hyperbolic-equations by cubic-polynomial interpolation. I. One-dimensional solver. Computational Physics Communications, 66. 219-232. 

    상세보기 crossref

  21. Yabe, T., Mizoe, H., Takizawa, K., Moriki, H., Im, H. and Ogata, Y. (2004). Higher-order schemes with CIP method and adaptive Soroban grid towards mesh-free scheme. Journal of Computational Physics, 194, 57-77. 

    상세보기 crossref

  22. Yabe, T., Xiao, F. and Utsumi, T. (2001). Constrained interpolation profile method for multiphase analysis. Journal of Computational Physics, 169, 556-593. 

    상세보기 crossref

  23. Zalesak, S. (1979). Fully multidimensional flux-corrected transport algorithms for fluids. Journal of Computational Physics, 31, 335-362. 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로