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학술저널
저자정보
양태호 (한국과학기술원) 권오준 (한국과학기술원)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회지 한국전산유체공학회지 제23권 제2호
발행연도
2018.6
수록면
44 - 52 (9page)
DOI
10.6112/kscfe.2018.23.2.044

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This paper presents a finite-volume based lattice Boltzmann method for simulation of full compressible flows with flexible Prandtl number. The equilibrium distribution function is replaced with circular function where all mass, momentum, and energy is equally distributed along a circle. Two different density distribution functions are newly introduced to develop lattice Boltzmann model for compressible viscous flows. The equilibrium distribution function for the evolution equations can be derived from the integration of the Lagrangian interpolation polynomial, which depends on the configurations of the lattice model in the velocity phase space. Two-dimensional compressible flows in a shock tube were investigated to verify the accuracy of the current lattice Boltzmann method. The lattice Boltzmann method based on circular function was successfully adopted to two-dimenstional unsteady simulations with strong contact discontinuities. The present lattice Boltzmann code is applied to the subsonic laminar flow over an NACA0012 airfoil, and the computed results show fair agreement with the Navier-Stokes solution. The hypersonic flow passing through a cylinder is selected as a test case to verify the performances of the current lattice Boltzmann approach. The present solver gives a reasonable agreement with the continuum-based simulation results for flows including detached normal shock wave near the leading edge. Our results imply that the replacement of the Maxwellian distribution function with circular function may be the suitable approach for the evaluation of compressible viscous flows.
#전산유체역학(Computational Fluid Dynamics) #볼츠만 방정식(Boltzmann Equation) #격자 볼츠만 해석 기법(Lattice Boltzmann Method) #압축성 유동(Compressible Flows) #비정렬 격자계(Unstructured Meshes)

목차

1. 서론
2. 수치해석 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
2004, Inamuro, T., Ogata, T., Tajima, S. and Konishi, N., A Lattice Boltzmann Method for Incompressible Two-Phase Flows with Large Density Differences, Journal of Computational Physics, Vol.198, pp.628-644. 1993, Alexander, F.J., Chen, S. and Sterling, J.D., Lattice Boltzmann Thermohydrodynamics, Physical Review E, Vol.47:R2249. 1998, He, X., Chen, S. and Doolen, G.D., A Novel Thermal Model for the Lattice Boltzmann Method in Incompressible Limit, Journal of Computational Physics, Vol.146, pp.282-300. 1999, Filippova, O. and Hanel, D., Lattice-BGK Model for Low Mach Number Combustion, International Journal of Modern Physics C, Vol.9:1439. 2000, Filippova, O. and Hanel, D., A Novel Lattice BGK Approach for Low Mach Number Combustion, Journal of Computational Physics, Vol.158, pp.139-160.

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