초록
B-spline을 이용하여 물체의 형상과 포텐셜을 표현함으로써, 저차경계요소법의 단점들을 극복하고 수치계산의 정도를 높이기 위한 고차 패널법을 개발하였다. 물체표면과 자유표면에 법선 다이폴과 쏘스를 분포시켰으며, 자유표면 및 방사조건을 만족시키기 위해 상류차분식을 사용하는 대신 B-spline의 기저함수를 미분하여 선형화된 자유표면 경계조건에 직접 적용하였다. 이 방법을 적용함으로써 Dawson 방법에서 문제가 되었던 수치감쇠 문제를 피할 수 있었다. 수치계산 프로그램을 검증하기 위해 2차원 원주주위의 유동계산과 날개면 주위의 유동해석을 수행하였으며, B-spline 기저 고차패널법에 의한 수치계산 결과가 저차패널법에 비해 빠른 수렴성과 정확성을 보였고 계산에 필요한 패널 수가 현저히 줄어드는 대단히 만족스러운 결과를 얻었다.
A two-dimensional higher order panel method using B-splines has been developed to overcome the disadvantages of the low order panel method and to obtain more accurate solution. The sources and the normal dipoles are distributed on both the body and the free surface. Instead of applying the upwind finite difference schemes to satisfy the linearized free surface and the radiation condition, the derivatives of the basis functions of the B-splines are directly applied to the linearized free surface condition. Numerical damping in the Dawson's method are avoided in the Present computations. In order to validate the present method, numerical computations are carried out for a submerged cylinder and a two-dimensional hydrofoil steadily moving beneath a free surface. The numerical results show that fast convergence and better accuracies have been achieved by the present method.