• Title/Summary/Keyword: 동역학적 경계조건

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A Non-Hydrostatic Pressure Model and its Implementation of the Dynamic Boundary Condition (동수압 모형의 동역학적 경계조건)

  • Lee, Jong Wook;Lee, Jin Woo;Cho, Yong-Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.6B
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    • pp.691-696
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    • 2008
  • In this paper, a three-dimensional non-hydrostatic pressure model for free surface flows using a normalized vertical coordinate system is presented. To strongly couple the free surface and non-hydrostatic pressure in the momentum equations, a double predictor-corrector method is employed. This research is especially focused on implementing the dynamic boundary condition (a zero pressure condition) at the free surface. This boundary condition can be specified accurately with a small modification to existing models. Numerical results with and without this modification clearly show that a precise implementation of the dynamic boundary condition is paramountly important.

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Application of Dynamic Boundary Condition to a Non-hydrostatic Pressure Model with Free Surface Boundary (자유수면 경계조건을 갖는 동수압 모형에서의 동역학적 경계조건의 적용)

  • Lee, Jin-Woo;Jeong, Woo-Chang;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.52.1-52.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자유수면 흐름을 해석할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면파 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 자유수면 보정단계와 동수압 보정단계로 나누어 정확한 동역학적 경계조건을 적용하는 방법을 제시하였고, 제시한 모형을 이용한 수치모의 결과를 검증하기 위하여 타원형 천퇴에 의한 파의 변형에 대한 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의 결과는 실험자료와 일치하였다.

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Application of a Non-Hydrostatic Pressure Model with Dynamic Boundary Condition to Free Surface Flow (동역학적 경계조건을 갖는 동수압 모형의 자유수면흐름에의 적용)

  • Lee, Jin-Woo;Jeong, Woo-Chang;Cho, Yong-Sik
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.1
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    • pp.103-109
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    • 2010
  • In this study, a three-dimensional non-hydrostatic pressure model based on a normalized vertical coordinate system for free surface flows is presented. To strongly couple the free surface and non-hydrostatic pressure with the momentum equations, a double predictor-corrector method is employed. The study is especially focused on implementing the dynamic boundary condition (a zero pressure condition) at the free surface with ignoring of the atmospheric pressure. It is shown that the boundary condition can be specified easily with a slight modification to existing models.

Investigation of importance of evanescent modes in predicting the transformation of waves on a varying topography by the linear wave theory (선형파 이론을 사용하여 수심 변화에 따른 파랑변형 예측 시 소멸파의 중요성 검토)

  • 이창훈;조용식;조대희
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.62-65
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    • 2002
  • 파랑은 주로 먼바다에서 바람에 의해 생성되어 육지로 전파해오면서 천수, 굴절, 회절, 반사, 부서 짐 등의 여러 가지 변형의 과정을 거친다. 이러한 파랑의 변형을 예측하는 한 방법은 비압축성 유체와 비회전류의 연속방정식인 Laplace 방정식을 지배 방정식으로 하고 해수면에서의 운동학적 경계조건과 동역학적 경계 조건, 그리고 바닥에서의 운동학적 경계조건을 적용하여 해를 구한다. (중략)

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A Complex Velocity Boundary Element Method for Nonlinear Free Surface Problems (복소 경계요소법에 의한 비선형 자유수면문제 연구)

  • Hong, Seok Won
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.62-70
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    • 1990
  • Cauchy의 적분공식을 복소속도(complex velocity)에 적용하여 포텐시얼 유동을 해석하는 복소경계요소법이 개발되었다. 이 결과로 얻어지는 적분방정식은 경계면에서의 접선속도(tangential velocity)와 법선속도(normal velocity)의 함수로 주어진다. 자유수면에서의 접선속도의 시간변화(evolution of tangential velocity)를 수식화하기 위하여 새로운 비선형 동역학적 자유수면경계조건(nonlinear dynamic free surface boundary condition)을 유도하였다. 복소포텐시얼 대신 복소속도를 이용하는 이 방법은 유장내의 특이점(field singularity)을 용이하게 고려할 수 있으며, 수치미분없이 직접 경계면에서의 유속을 해로서 구하게 된다. 그러나 자유수면이 존재하는 문제의 경우에는, 자유수면에서의 동역학적 경계조건을 만족 시키기 위한 계산과정에 접선 벡타의 변화량을 추정하는 것이 포함되게 되어, 계산과정이 다소 복잡하게 된다.

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Nonlinear Liquid Sloshing Analysis in a Cylindrical Container by Arbitrary Lagrangian-Eulerian Approach (Arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법에 의한 원통형 유체저장구조물 내부유체의 비선형 슬러싱 해석)

  • Kwon, Hyung-O;Cho, Kyung-Hwan;Kim, Moon-Kyum;Lim, Yun-Mook
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.2 s.42
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    • pp.71-80
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    • 2005
  • The solution to a liquid sloshing problem is challenge to the field of engineering. This is not only because the dynamic boundary condition at the free surface is nonlinear, but also because the position of the free surface varies with time in a manner not known a priori. Therefore, this nonlinear phenomenon, which is characterized by the oscillation of the unrestrained free surface of the fluid, is a difficult mathematical problem to solve numerically and analytically. In this study, three-dimensional boundary element method(BEM), which is based on the so-called an arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) approach for the fluid flow problems with a free surface, was formulated to solve the behavior of the nonlinear free surface motion. An ALE-BEM has the advantage to track the free surface along any prescribed paths by using only one displacement variable, even for a three-dimensional problem. Also, some numerical examples were presented to demonstrate the validity and the applicability of the developed procedure.