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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
신상묵 (부경대학교)
저널정보
대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제58권 제5호(통권 제239호)
발행연도
2021.10
수록면
271 - 280 (10page)
DOI
10.3744/SNAK.2021.58.5.271

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The code developed using a pressure-based method for unified conservation laws of incompressible/compressible fluids is expanded to handle moving or deforming body boundaries using the hybrid Cartesian/immersed boundary method. An instantaneous pressure field is calculated from a pressure Poisson equation for the whole fluid domain, including the compressible gas region. The polytropic gas is assumed for the compressible fluid so that the energy equation is decoupled. Immersed boundary nodes are identified based on edges crossing body boundaries. The velocity vector is reconstructed at the immersed boundary node using an interpolation along the assigned local normal line. The developed code is validated by comparing the time histories of pressure and wave elevation for sloshing in a rectangular and a membrane-type tank. The validated code is applied to simulate air cushion effects in a rectangular tank under sway motion. Time variations of pressure fields are analyzed in detail as the air pocket pulsates. It is shown that the contraction and expansion of the air pocket dominate the pressure loads on the wall of the tank. The present results are in good agreement with other experimental and computational results for the amplitude and the decay of the pressure oscillations measured at the pressure gauges.
#Incompressible free surface flow(비압축성 자유표면 유동) #Compressible entrapped air pocket(갇힌 압축성 기체) #Hybrid Cartesian/Immersed Boundary method(HCIB 법) #Pulsating pressure(압력 진동) #Sloshing(슬로싱)

목차

1. 서론
2. 수치해석 기법
3. 좌우동요하는 사각 탱크 내부 슬로싱 모사
4. 좌우동요하는 멤브레인(membrane)형 탱크 내부 슬로싱 모사
5. 좌우동요하는 사각 탱크 내부 슬로싱에서의 공기 완충 효과 모사
6. 결론
References

참고문헌 (27)

참고문헌 신청
Abrahamsen, B. C / 2011 / The effect of air leakage and heat exchange on the decay of entrapped air pocket slamming oscillations / Physics of Fluids 23(10):1~17 google schola Abrahamsen, B. C / 2012 / The natural frequency of the pressure oscillations inside a water-wave entrapped air pocket on a rigid wall / Journal of Fluids and Structure 35:200~212 google schola Bredmose, H / 2015 / Violent breaking wave impacts. Part 3. Effects of scale and aeration / Journal of Fluid Mechanics 765:82~113 google schola Daru, V / 2010 / A numerical method for the simulation of low Mach number liquid-gas flows / Journal of Computational Physics 229:8844~8867 google schola Denner, F / 2018 / . Pressure-based algorithm for compressible interfacial flows with acoustically-conservative interface discretization / Journal of Computational Physics 367:192~234 google schola

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