개량된 SIMPLE 알고리듬을 이용한 비압축성 자유계면유동의 수치해석

목진호; 홍준표; 이진호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 목진호 홍준표 이진호

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제29권 제5호

발행연도: 2005.5

수록면: 609 - 616 (8page)

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While the SIMPLE algorithm is most widely used for the simulations of flow phenomena that take place in the industrial equipments or the manufacturing processes, it is less adopted for the simulations of the free surface flow. Though the SIMPLE algorithm is free from the limitation of time step, the free surface behavior imposes the restriction on the time step. As a result, the explicit schemes are faster than the implicit scheme in terms of computation time when the same time step is applied to, since the implicit scheme includes the numerical method to solve the simultaneous equations in its procedure. If the computation time of SIMPLE algorithm can be reduced when it is applied to the unsteady free surface flow problems, the calculation can be carried out in the more stable way and, in the design process, the process variables can be controlled based on the more accurate data base. In this study, a modified SIMPLE algorithm is presented for the free surface flow. The broken water column problem is adopted for the validation of the modified algorithm (MoSIMPLE) and for comparison to the conventional SIMPLE algorithm.

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Heut, J.F. and Ilinca, F., 1999, “A Finite Element Method for Casting Simulations," Numerical Heat Transfer A, Vol 36, pp. 657~679.

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Maronnier, V., Picaso, M. and Rappaz, J., 2003, “Numerical Simulation of Three Dimensional Free Surface Flows," International Journal for Numerical Methods in Fluid, Vol. 42, pp. 697~716

Dimas, A.A. and Fialkowski, L.T, 2000, “Large Wave Simulation(LWS) of Free Surface Flows Developing Weak Spilling Breaking Waves," Journal of Computational Physics, Vol. 159, pp. 172~196

Nguyen, V.Y. and Nestrmann, F., 2004, “Application of CFD in Hydraulics and River Engineering," International Journal of Computational Fluid Dynamics, Vol. 18, No.2, pp. 165~174.

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