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다상유동 수치해석 시 질량보존을 고려한 level-set approach 연구

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor김종암-
dc.contributor.author김홍규-
dc.date.accessioned2018-05-29T05:11:16Z-
dc.date.available2018-05-29T05:11:16Z-
dc.date.issued2018-02-
dc.identifier.other000000150994-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/142484-
dc.description학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 협동과정 계산과학전공, 2018. 2. 김종암.-
dc.description.abstract본 연구에서는 다상유동 수치해석 시 상경계면을 날카롭게 유지하기 위해 사용되는 level-set approach에서 잘량보존을 만족하도록 개선하였다. 다상유동의 효율적인 수치해석을 위해 많이 사용되는 균질 혼합 모델은 수치점성으로 인해 시간이 지나면서 상경계면이 퍼진다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상구분함수에 관한 식을 풀거나 부피분율을 임의로 바꾸어 상경계면을 날카롭게 만들어주는 level-set approach가 널리 사용된다. Level-set approach는 효율적이고 효과적으로 상경계면을 날카롭게 유지하지만 질량보존이 되지 않는다는 단점이 있다. 본 연구에서는 level-set approach 중 Kunz가 제시한 방법 LS-3에서 기준이 되는 부피분율을 도입하고 반복적인 방법을 통해 질량보존을 만족하도록 개선하였다. 또한 Kunz가 제시한 방법을 적용할 때 상경계면 끝 쪽에서 부피분율의 공간에 대한 미분 불가능한 지점이 나타나는 문제를 Bezier 곡선을 도입하여 미분 가능하도록 개선하였다. 개선된 기법을 적용하여 다양한 검증문제를 해석하였다. 수치해석 결과를 균질 혼합 모델, 기존의 level-set approach 및 실험결과와 비교하였고 이를 통해 개선된 기법이 상경계면을 날카롭게 유지하면서 질량보존 또한 만족하여 해석 결과의 정확도가 향상된 것을 확인하였다.-
dc.description.tableofcontents제 1 장 서 론 1
1.1 균질 혼합 모델 1
1.2 Level-set approach 2
1.3 연구 목표 3
제 2 장 수치 모델링 4
2.1 균질 혼합 모델 지배 방정식 4
2.2 상태방정식 (Equation of state) 6
2.2.1 경화기체 상태방정식 (Stiffened gas EOS) 6
2.2.2 혼합물 물성치 6
2.3 소스항 (Source term) 7
2.3.1 가속도 소스항 (Acceleration) 7
2.3.2 표면장력 소스항 (Surface tension) 7
제 3 장 Approach 9
3.1 기존 level-set approach 9
3.1.1 전통적인 level-set approach (LS) 9
3.1.2 Kunz가 제시한 Level-set approach (LS-3) 10
3.1.3 LS와 LS-3 비교 11
3.2 질량보존 개선 14
3.2.1 기준이 되는 부피분율 도입 14
3.2.2 Bezier 곡선 도입 16
제 4 장 수치해석 결과 20
4.1 Oscillations of an Elliptical drop 20
4.1.1 초기조건 및 문제 설정 20
4.1.2 결과 및 해석 23
4.2 Rising bubble 33
4.2.1 초기조건 및 문제 설정 33
4.2.2 결과 및 해석 36
4.3 Dam breaking 51
4.3.1 초기조건 및 문제 설정 51
4.3.2 결과 및 해석 52
4.4 Sloshing 60
4.4.1 초기조건 및 문제 설정 60
4.4.2 결과 및 해석 62
제 5 장 결 론 77
제 6 장 참고문헌 79
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dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent14584840 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoko-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subject전산유체역학-
dc.subject다상유동-
dc.subject균질 혼합 모델-
dc.subjectLevel-set 방법-
dc.subject질량보존-
dc.subject상경계면-
dc.subject부피분율 재구성-
dc.subject.ddc004-
dc.title다상유동 수치해석 시 질량보존을 고려한 level-set approach 연구-
dc.typeThesis-
dc.description.degreeMaster-
dc.contributor.affiliation자연과학대학 협동과정 계산과학전공-
dc.date.awarded2018-02-
Appears in Collections:
College of Natural Sciences (자연과학대학)Program in Computational Science and Technology (협동과정-계산과학전공)Theses (Master's Degree_협동과정-계산과학전공)
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