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분야
hwp2. 서론
3. 본 론
가. Governing Equation 설명
나. 공정 변수에 따른 Simulation
1) 기본 Model의 Simulation
2)공정변수(압력)를 바꿔 준 simulation
3)공정변수(온도)를 바꿔 준 simulation
다.GEOM 을 변경한 model의 Simulation
라. 결과 비교
1) 압력을 변화에 따른 결과 비교
4. 결론
5.Reference
CFD(Computational fluid dynamics, 전산 유체 역학)는 유체의 물리적 움직임을 수학식으로 표현한 편미분방정식 또는 적분방정식들을 컴퓨터를 이용하여 수치적 방법으로 풀어주는 툴이다.
우리는 여기서 Navier-Stokes 식을 이용해서 2차원으로 단순화 하여서 간단한 손 계산을 통해 유체가 어떤 거동을 갖는지 예측해 보고, CFD를 이용해서 Velocity profile 및 평균 Velocity 및 Velocity Graph를 알아 낼 수 있다. 그리고 이를 간단한 손 계산을 통해 CFD의 Simulation 결과와 비교함으로써 실험 데이터를 얼마나 신뢰할 수 있는지 확인할 수 있다.
2. 서론
CFD(Computational fluid dynamics, 전산 유체 역학)는 유체의 물리적 움직임을 수학식으로 표현한 편미분방정식 또는 적분방정식들을 컴퓨터를 이용하여 수치적 방법으로 풀어주는 툴이다.
유체의 운동을 해석하기 위한 연구는 크게 두 가지 방법으로 분류할 수 있다. 첫 번째 방법은 유체역학의 이론에 따른 수치계산이고, 두 번째는 실험을 통해 특성 값들을 측정하는 방법이다. 이 두 방법은 주로 상호 보완적인 관계로 함께 적용된다. CFD는 고전적인 수학적 유체 운동 방정식 해석법으로 풀기 어려운 실제적 문제들의 수치적 해답을 구할 수 있도록 해주었고, 그로 인해 실험의 수행범위나 방법을 미리 예측가능하게 해주어 보다 경제적이고 과학적인 실험을 할 수 있게 되었다. 즉, CFD는 실험을 경제적인 면이나 시간적인 측면에서 모두 효율적으로 해주고, 실험을 통한 측정결과를 이용해 수치해 및 계산방정식을 검증할 수 있다.
그림 1 CFD 시뮬레이션 수행 과정
장점
단점
1) 실험이 어려운 혹은 위험한 조건에서의 해석 이 가능하다.
2) 해석대상의 분석을 위한 시간적, 공간적 제약이 없다.
3) 기본모델의 응용을 통해 다양한 조건의 해석모델로 확장이 용이하다.
1) 모델의 가설이 수치해석 결과의 정확성에영향을 미친다.
2) 시뮬레이션 모델의 범용성이 제한적이다.
표 실험연구와 비교한 CFD 시뮬레이션의 장단점
CFD가 이용되는 분야로는 기계, 항공, 조선, 토목, 해양, 기상, 환경, 화공, 핵공학, 의공학 등 많은 분야에서 널리 이용된다. 예를 들면, 에너지 절감 선박을 개발하기 위해 선박주위에서 일어나는 파형 및 난류유동 해석과 고효율의 선박추진기 개발을 위해 프로펠러 주위, 워터제트 추진기의 유체운동 현상을 해석하는데 사용되고 있고, 자동차의 경우에는 엔진소음분야의 소음
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