분야
ppt2.CFD (Computational Fluid Dynamics)
3.Problem 1 : Al Etching Simulation
4.Problem 2 : Flow Simulation
5.Conclusion & Summary
6.Reference
1) Inlet 속도 변화에 따른 전체 속도와 압력의 변화를 관찰 (층류)
2) 난류를 고려한 시뮬레이션 결과와 고려하지 않은 시뮬레이션 결과의 차이 비교
3) Inlet 지름 변화에 따른 전체 속도와 압력의 변화를 관찰 (층류)
＊주요 특징
· Sudden Expansion이 존재하는 Flow tube에서의 속도 변화에 따른 관 내부에서의 유동현상을 알아보기 위한 공정
· 밀도, 점도가 일정한 환경에서 속도와 Reynolds Number는 서로 의존적인 관계이다.
· Reynolds number가 critical point를 넘나들 때 유체의 유동현상 관찰
· 와류의 형성으로 앞으로 흐르는 유체와의 마찰로 인한 기계적 에너지의 전달, 열의 전달, 압력의 변화를 고려해야 하는 공정의 시뮬레이션
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Conclusion & Summary
1번 공정
- inlet 속도 증가 → AlCl3와 P_Tot, Velocity Magnitude, Dep_AL 값이 증가하는 경향
- 표면 온도 상승 → 반응기 내부의 온도는 증가, Inlet 쪽으로 갈수록 온도가 낮아짐.
- 온도 상승 → Etching 증가 → 알루미늄과 염소 활발히 반응 → AlCl3 생성 증가
- 입구의 지름을 반으로 줄임 → 반응기 내 속도와 압력 감소, 온도는 상승
: 기체가 들어오는 속도 감소 → 반응기 내에 기체가 있는 시간 증가
→ 염소(g)와 알루미늄(s)의 반응(발열반응)이 충분히 일어남 → 온도상승
- 반응이 충분히 일어나기 때문에 AlCl3의 농도는 늘어나고 알루미늄 고체는 얇아지기 때문에 Deposition 속도 감소
2번 공정
- Inlet 속도 증가 : 관내 속도 및 압력이 증가
- Turbulence 적용 : Laminar와 다른 분포를 보임
- 입구 지름 2배 : sudden expansion과 달리 선형적인 증가(속도), 감소(압력)
Summary
- CFD를 사용해보고 시뮬레이션 결과와 이론을 비교해볼 수 있는 프로젝트였다.
- 무조건 시뮬레이션을 신뢰해선 안되고, 정확한 값을 얻기 위해서는 적절한 조작, 사용이 필요하다.
2) Transport Phenomena - R. Byron Bird - WILEY
3) 유체해석법에 의한 비대칭 급확대 채널에서의 층류 유동 해석 - 대한 기계 학회 논문집 - 이종신, 맹주성, 손병진 - 1985
4) Simulation of sudden expansion flows for power-law fluids - R. Manica, A.L. De Bortoli - 2004
5) 2007년 2월 Cad&Graphics 中 ‘국내 시장 25%대 성장... 경쟁력 확보를 위한 PLM 시스템 구축과 활용 과제’
6) http://www.esi-cfd.com -> ESI Homepage
7) http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_fluid_dynamics -> Wikipedia
8) http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_chloride
9) CFD 입문 -문운당 - 명현국 - 2002
10) http://www.ates.co.kr
11) Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications - J. Blazek - ELSEVIER
