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OpenFOAM의 isoAdvector 알고리즘을 이용한 사각 탱크 내의 슬로싱 유동 수치해석 (Numerical Simulations of Sloshing Flow in Rectangular Tank using isoAdvector Algorithm of OpenFOAM)

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최초등록일 2025.06.02 최종젿작일 2019.11
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OpenFOAM의 isoAdvector 알고리즘을 이용한 사각 탱크 내의 슬로싱 유동 수치해석
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    서정뵖

    · 발행기관 : 대한기계학회
    · 수록지 정보 : 대한기계학회논집 B / 43권 / 11호 / 739 ~ 745페이짿
    · 저자명 : 최지원, 이상욱, 장경식, 김건홍

    초록

    LNG 연료 탱크의 설계 단계에서 슬로싱 하중을 정확하게 평가하는 것이 중요하지만, 자유표면 거동의 강한 비선형 특성으로 인해 수치해석을 활용한 슬로싱 하중 평가는 아직까지 여러 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 OpenFOAM의 VOF 기법에서 상 경계면의 정확한 예측을 위해 isoAdvector 알고리즘을 적용하여 슬로싱 유동을 해석하고, 기존의 MULES 알고리즘을 적용한 해석과 비교 분석하였다. SPHERIC 모델에 대한 해석 결과를 바탕으로 두 알고리즘의 성능 비교를 수행하였으며, MULES 기법은 불명확한 상 경계면 추적 결과를 생성한 반면, isoAdvector 알고리즘은 상대적으로 더욱 선명한 상 경계면 예측과 함께 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

    영어초록

    Although it is important to accurately evaluate sloshing load at the design stage of a liquefied natural gas (LNG) fuel tank, numerical analysis of sloshing flow still poses several challenges due to the strong non-linear characteristics of free surface behaviors. In this study, a numerical analysis of sloshing in a rectangular tank was performed using an isoAdvector algorithm for the capture of the phase-interface in the volume of the fluid method of OpenFOAM. The results from SPHERIC model simulations showed that the isoAdvector scheme improves accuracy with a sharper interface between two phases, while the multidimensional universe limiter for explicit solution (MULES), which is a primary scheme in OpenFOAM, demonstrates smearing problems at the interface.

    참고자료

    · 없음
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