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저자정보
김경성 (동명대학교) 구본국 (창원대학교) 김무현 (Texas A&M University) 박종천 (부산대학교) 최한석 (포항공과대학교) 조용진 (동의대학교)
저널정보
한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제20권 제1호
발행연도
2017.2
수록면
37 - 44 (8page)
DOI
10.7846/JKOSMEE.2017.20.1.37

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하나의 시스템 내에 2개 이상의 상이 다른 유체가 존재할 시에는 다상유동에 의한 복장성이 존재하며, 이는 해석의 어려움이 따른다. 두 개 이상의 상이 다른 다상유동은 유동 및 경계면에 영향을 끼치지 때문에, 불안정성과 같은 비선형 유동이 나타나게 된다. 여러 종류의 불안정성 중 레일리히-테일러 불안정성은 대표적인 예로 알려져 있다. 본 연구에서는 밀도차가 레일리히-테일러 불안정성에 미치는 영향을 조사하기 위해 다양한 Atwood 수를 선정하였으며, 초기 경계면 형상 역시 다양한 형태를 설정하고 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서 사용된 입자법인 MPS(Moving particle simulation)은 이러한 다상유동에서 널리 쓰이지는 않았으나, 다상유동을 위한 입자간 상호 연성 모델인 자가-부력 항, 표면 장력 항과 경계면 경계 조건 항을 추가로 사용하여 수치해석이 가능하게 하였다. 본 연구에서 새로이 개발된 다상유동형 입자법을 이용하여 고려된 경우들에 대해 수치해석을 수행하였으며, 각각의 결과들을 비교 분석하였다. 또한 레일리히-테일러 불안정성에 기인한 유동의 속도를 측정하여 포텐셜 기반의 이론값과의 비교를 통해 경향성이 일치함을 알 수 있었다. 이론값과의 크기의 차는 포텐셜 기반의 이론값에서는 고려가 힘든 비선형성에 기인한다고 사료된다.
#Moving particle simulation(입자법) #Multiphase flow(다상유동) #Rayleigh-Taylor Instability(레일리히-테일러 불안정성)

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 수치해석법
3. 수치해석 조건 및 결과
4. 결론 및 고찰
References

참고문헌 (15)

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[학술지(정기간행물)] - Chen, H. C. / 2011 / CFD Simulation of Compressible Two-phase Sloshing Flow in a LNG Tank / Ocean Sys. Eng 1 (1) : 29 ~ 55 google schola [보고서] - Harlow, F. H. / 1955 / A Machine Calculation Method for Hydrodynamic Problems google schola [학술지(정기간행물)] - Harlow, F. H. / 1965 / Numerical calculation of time-dependent viscous incompressible flow of fluid with a free surface / Phys. Fluids 8 : 2182 ~ 2189 google schola [학술지(정기간행물)] - Joeng, S. M. / 2013 / Numerical prediction of oil amount leaked from a damaged tank using two-dimensional moving particle simulation method / Ocean Eng. 69 : 70 ~ 78 google schola [학술지(정기간행물)] - Khayyer, A. / 2013 / Enhancement of Performance and Stability of MPS Mesh-free Particle Method for Multiphase Flows Characterized by High Density Ratios / J. Comput. Phys 242 (1) : 211 ~ 233 google schola

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