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한국자동차공학회 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 한국자동차공학회 2008년 창립 30주년 기념 학술대회 논문집Volume IV
발행연도
2008.4
수록면
1,642 - 1,649 (8page)

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Smoke from a forest fire is creating a variety of environmental problems in the atmosphere. Numerical simulation for a smoke dispersion in large-scale atmospheric is performed using a spectral finite difference method. An incompressible viscous fluid with a buoyancy effect in a three-dimensional domain is assumed. The fire phenomenon as the source of a heat flux and a smoke inflow is taken in the center of the analytical domain. Three-dimensional Navier-Stokes equations with the Boussinesq assumption, the continuity equation, the energy equation, and the diffusion equation are used as the governing equations. Unknown variables are expanded using the Fourier series in the periodicity directions (x and z axes) to obtain good computation results and the finite difference method is used in the direction normal to the ground (y axis) for the fast computation speed. The Navier-Stokes equations, the Poisson equation for pressure, the energy equation, and the diffusion equation are discretized and solved directly. The continuity equation is served as a conditional equation to move the next time step. This method is based on a direct numerical simulation (DNS). A low value of the Reynolds number with the natural convection condition is investigated to test the nonlinear term of the Navier-Stokes equation. It is found that the nonlinear term of the Navier-Stokes equations start to affect the flow pattern at the Reynolds number of 2. The results also show that a dimensionless velocity increases with a Reynolds number, while a dimensionless temperature, a dimensionless concentration, and a dimensionless pressure stan to change after the Reynolds number of 2.
#Spectral Finite Difference Method #Numerical Analysis #Large-scale Atmospheric Dispersion Phenomenon #Smoke #Boussinesq Assumption #Direct Numerical Simulation

목차

Abstract
1. INTRODUCTION
2. NUMERICAL ANALYSIS
3. RESULTS AND DISCUSSION
4. CONCLUSIONS
Acknowledgement
References

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