대한조선학회논문집 (Journal of the Society of Naval Architects of Korea)

  • 제39권1호
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  • Pages.16-27
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  • 2002
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  • 1225-1143(pISSN)
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  • 2287-7355(eISSN)
대한조선학회 (The Society of Naval Architects of Korea)
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자유표면을 가지는 점성 유동장내의 기포거동에 관한 기초해석

Basic Analysis of Bubble Behavior in the Viscous Flow Domain with the Free Interface

  • 박일룡 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소) ;
  • 전호환 (부산대학교 조선해양공학과(기계기술연구소))
  • 발행 : 2002.02.01
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초록

이유체 비압축성 점성 유동장내에서의 이차원 기포의 운동과 변형을 레벨셋 방법을 도입하여 해석하였다. 지배방정식은 유한체적법을 사용하여 해석하였다. 본 방법의 수치계산결과는 발표된 실험결과와 계산결과의 비교를 통해 검증하였다. 수치계산에서는 초기상태에 유동장 내에 두 유체의 비교란 자유표면이 존재할 때 단일 및 다수의 기포의 운동과 변형을 해석하였다. 해석을 통해 표면장력의 변화와 밀도비의 변화에 따른 기포거동의 변화를 살펴볼 수 있었다. 자유표면은 기포가 자유표면으로 상승할 때 기포의 거동에 큰 영향을 끼친다. 레벨셋법을 사용하여 계산된 본 연구의 결과들을 통해서 기포거동의 특성을 살펴볼 수 있었다.

A level-set method is used for analyzing the behaviors of gas bubbles in two fluids incompressible viscous flow domain. The governing equations are solved by using a finite volume method. The numerical results are verified by comparing with the experimental and other computational results. Computations for the deformations and motions of one or multi-bubbles in the flow domain with the initial undisturbed free interface are conducted. It can be seen that numerical results for different surface tension and density ratio arise very different behaviors of bubbles. When bubbles rise near the free interface, the free interface gives some great influence on the behaviors of bubbles. The present results computed by a level-set method give useful information about the properties of bubble motions and deformations.

키워드

참고문헌

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