오픈폼(OpenFOAM)에 LU-SGS 알고리즘을 이용한 밀도 기반의 내재적 Navier-Stokes Solver 코드 개발 및 검증 = A Development and Verification of Density Based Implicit Navier-Stokes Solver Using LU-SGS Algorithm in OpenFOAM

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 기존의 오픈 소스 기반의 전산유체역학 프로그램인 오픈폼(OpenFOAM)에 LU-SGS를 이용한 밀도 기반의 내재적 해석자에 대한 코드개발 및 검증을 수행하였다. 현재 오픈폼에서 압축성 해석자는 압력 기반의 내재적 해석자 혹은 밀도 기반의 외재적 해석자가 상용화 되어 있다. 본 연구에서는 오픈폼에서 압축성유동 해석의 정확성을 높이기 위해 LU-SGS 를 이용한 새로운 밀도 기반의 내재적 해석자에 대한 코드개발을 수행하였다. 기존의 오픈폼에서 제공하는 있는 해석자에 비해 빠른 수렴성과 정확도를 확인할 수 있었다. 게다가 현재 오픈폼에서 상용화 되어 있지 않은 리만 경계조건에 대해 기존의 오픈폼에서 제공하는 경계조건과 비교함에 따라 활용가능성을 확인할 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 코드검증 시 널리 사용되고 있는 검증 모델을 선정하여 검증을 수행하였다. 그 결과 개발된 코드의 활용가능성을 확인하였고 이를 바탕으로 향후 수행할 연구 방향을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A development of density based implicit solver using LU-SGS(Lower Upper Symmetric Gauss Seidel) algorithm in OpenFOAM was performed. Within OpenFOAM as standard solvers, compressible flow equations are addressed using different approaches such as pressure implicit based or density explicit based solvers. In this study, a new density based Navier-Stokes solver was developed. A faster convergence and more accuracy are expected from this new type of solver. In addition, there are no characteristic boundaries in OpenFOAM so that the boundary condition, namely Riemann invariant, was implemented as well. To validate the solver developed for using in OpenFOAM, some validation models which are widely used to validate developed codes were analyzed. Preliminary results indicated that our setup in OpenFOAM was correct and additional results showing the comparison between an experimental and computational data of aircraft and fighter will be shown in the nearest future.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론 및 향후 연구계획
• 참고문헌