반응형 분류 전체보기173 k-e 모델 오늘은 CFD에서 가장 많이 쓰이는 난류 모델 중 하나인 k-e 모델에 관하여 알아보도록 하자. k-e 모델은 가장 널리 사용되고 있는 검증된 난류 모델이다. 이 모델은 모델 상수를 문제에 따라서 일일이 조정할 필요 없이 다양한 전단 층 유동과 재순환 유동의 계산에 성공적으로 적용되어 왔다. 특히, 이 모델은 레이놀즈 응력이 지배적인 내부의 갇힌 유동에 잘 맞고 있다. 다양한 분야의 공학적 현장에 적용되고 있음은 그 인기를 입증해 주는 것이다. 부력의 효과를 포함한 변화된 모델도 보고되고 있다. 이러한 모델은 대기 혹은 호수에서의 오염 확산이나 화재 모사와 같은 환경 문제에도 적용되고 있다. 표준 k-e 모델이 많은 문제에 성공적으로 적용되었음에도 불구하고, 갇힌 유동이 아닌 경우에는 부분적으로 잘 맞고.. 2022. 9. 6. LES 모델 (Large Eddy Simulation, LES) 오늘은 난류 모델 중 하나인 LES에 관하여 알아보도록 하자. 거의 1세기에 걸친 RANS 난류 모델 개발의 노력에도 불구하고 폭 놃은 실제의 응용성을 지닌 범용 모델은 아직도 존재하지 않는다. 이것은 대부분의 경우 대형 에디와 소형 에디의 거동에 있어서 차이가 있기 때문이다. 소형 에디는 거의 등방성이며 (적어도 적당히 높은 레이놀즈수의 난류 유동에서는) 보편적인 거동을 보인다. 반면, 평균 유동과 상호작용하여 그로부터 에너지를 추출하는 대형 에디는 비등방성 경향을 보이며 그 거동은 중진 문제 영역의 기하학적 형태, 경계조건 및 체적력에 의해 결정된다. 레이놀즈-평균 방정식을 사용하면 모든 에디 들의 종합적인 거동들을 하나의 난류 모델에 표현해야 하는데, 대형 에디 들이 문제에 따라 달라진다는 사실 때.. 2022. 9. 4. 난류에 대한 이야기 오늘은 난류에 대해 좀 더 자세히 알아보도록 하자. 먼저 난류 유동의 중요 특징부터 간단히 살펴보고자 한다. 유동의 레이놀즈수는 관성력이 점성력에 비해 얼마나 그 비중이 큰가를 나타내는 잣대가 된다. 유체 시스템에 대한 실험에서 이른바 임계 레이놀즈수보다 작은 레이놀즈수에서 흐름은 매끈하며 이웃한 유체 층들은 서로 침범함이 없이 질서 있게 흘러가는 모습을 보인다. 만약 경계조건들이 시간과 더불어 변하지 않는다면 이 경우 흐름은 대체로 정상상태가 유지된다. 이 영역이 층류에 해당한다. 레이놀즈수가 임계 레이놀즈수보다 크면 복잡한 흐름이 연이어 발생하고 결국에는 흐름의 성질이 급변하게 된다. 마지막 상태에서 흐름은 무질서하고 혼돈적이다. 경계조건이 일정하게 유지되어도 유동은 비정상상태가 되며 속도를 비롯한 .. 2022. 9. 2. 천음속 및 초음속 압축성 유동 천음속 및 초음속 압축성 유동에 관해 알아보자. 음속에 가까운 혹은 그 이상의 속도를 가지는 흐름을 계산하는 경우에는 어려움이 있다. 이러한 속도 영역에서는 레이놀즈수가 대체로 매우 높고 유동 중의 점성영역이 매우 얇다. 그래서 대부분의 영역이 사실상 비점성 유체의 거동을 보인다. 외부 유동의 경우 이것은 문제를 야기시킨다. 왜냐하면 외부 경계조건이 적용되는 유동의 일부가 비점성적으로 거동하기 때문에 총괄적으로 유동의 점성에 근거하여 특징적인 점성영역과 그 성격을 달리하기 때문이다. 유한체적법에서 표준적으로 채택되는 SIMPLE 압력 알고리즘은 여기서는 수정되어야 한다. 이 경우 천이 유동을 위한 알고리즘은 포물형/쌍곡형의 장점을 살리고 있다. 충격파가 해의 내부 영역에서 발생하는 문제와 경계에서 그것이.. 2022. 8. 31. CFD에 의한 유체 유동 문제 해석 CFD에 의한 유체 유동 문제 해석에 관하여 알아보도록 하자. 유체 유동 문제를 푸는 데 있어서 알아야 할 점은 근간을 이루는 물리적 현상은 복잡하며, CFD 코드로 획득한 데이터는 아무리 결과가 좋아도 그 물리적 현상 이상이 될 수는 없으며, 또한 아무리 나빠도 작업자의 스킬 이하로 되지는 않는다는 사실이다. 두 번째 이슈부터 고려하자면, 코드의 사용자는 많은 분야에서 경험과 스킬을 가지고 있어야 한다. CFD 시뮬레이션을 세팅하고 실행하기 이전에 풀고자 하는 유동 문제를 확인하고 그 물리적 및 화학적 현상을 토대로 수식화하는 과정이 있다. 이때 문제를 2차원으로 모델링 할 것인지 아니면 3차원으로 할 것인지, 공기의 밀도를 정함에 있어서 주위 온도나 압력의 변화를 고려할 것인지, 난류 방정식을 포함할.. 2022. 8. 29. 유체란 무엇인가? 오늘은 유체에 관하여 더욱 자세히 알아보자. 물질은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 주된 상으로 존재한다고 알고 있을 것이다. 액체 또는 기체상의 물질을 가리켜 유체라 한다. 고체와 유체는 물질의 모양을 변형시키려 가해진 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항할 수 있는 반면에, 유체는 아무리 작더라도 전단응력의 영향 아래 연속적으로 변형한다. 고체에서 응력은 변형량에 비례하지만, 유체에서 응력은 변형률에 비례한다. 일정한 전단력이 적용될 때, 고체는 결국 어떤 정해진 변형 각에서 변형을 멈추지만, 유체는 변형을 멈추지 않고 어떤 변형률로 접근해간다. 두 개의 판 사이에 밀착된 직사.. 2022. 8. 25. 이전 1 ··· 20 21 22 23 24 25 26 ··· 29 다음 반응형