자유표면 유동 시뮬레이션을 위한 고정확도 수치도식의 검토
Study on High Accurate Schemes for Simulation of Free-surface Flow
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Abstract
Numerical schemes for spacing and time are tested to accurately simulate the wave propagation. The tested numerical schemesinclude 2nd-order central differencing, 1-order upwind scheme, 2nd-order Leith scheme, 3rd-order MUSCLE, QUICK and QUICKEST schemes in spacing and the Euler and 4th-order Runge-Kutta(R-K) schemes in time. It is seen that more accurate results are expected when the higher-order schemes, especially the schemes combined with a TVD control limiter, are used for solving the wave equation. The 3rd-order upwind scheme with limiter and the 4th-order R-K scheme in time are finally applied to the wave-making simulation in a digital wave tank.1. 서 론Navier-Stokes(N-S) 방정식을 이용한 전산유체역학(CFD) 분야에서 비선형성이 강한 자유표면의 유동을 시뮬레이션하기 위하여, 식 (1)과 같은 스칼라 함수()의 수송방정식을 풀어 자유표면의 운동을 표현하는 기법이 사용되고 있다(Sussman et al., 1994; Park et al., 1999).