수송방정식의 양면적은 특성으로 인하여 이송항이 지배적인 흐름에 있어서 수송방정식의 수채해석은 매우 난해하다. 특히 유한요소법을 사용하여 수치해석할 때, 상류방향으로 더 많은 가중치를 두기 위하여 변화된 시행함수를 사용한다. 이러한 방법을 Petrov-Galerkin 방법이라고 한다. 본 논문에서는 N+1 과 N+2 Petrov-Galerkin 방법을 격자 Peclet 수가 큰 수송문제에 적용하였다. 주파수맞춤 기법을 사용하여 N+2 Petrov- Galerkin 방법을 격자 Peclet 수가 큰 소송문제에 적용하였다. 주파수맞춤 기법을 사용하여 N+2 Petrov-Galerkin 방법의 적정 풍상정도를 찾아내었고, 그 결과를 토의하였다. 이 기법의 시행함수는 이송항과 확산항의 상대적 크기에 따라 그 모양이 변화된다. 수치실험을 통하여 제시된 새로운 수치해석기법의 우수성을 설명하였다.
Numerical analysis of convection-dominated transport problems are challenging because of dual characteristics of the governing equation. In the finite element method, a strategy is to modify the test function to weight more in the upwind direction. This is called as the Petrov-Galerkin method. In this paper, both N+1 and N+2 Petrov-Galerkin methods are applied to transport problems at high grid Peclet number. Frequency fitting algorithm is used to obtain optimal levels of N+2 upwinding, and the results are discussed. Also, a new Petrov-Galerkin method, named as "Optimal Test Function Petrov-Galerkin Method," is proposed in this paper. The test function of this numerical method changes its shape depending upon relative strength of the convection to the diffusion. A numerical experiment is carried out to demonstrate the performance of the proposed method.
