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3D 유동 시뮬레이션의 원리와 활용 방법 3D 유동 시뮬레이션은 유체의 흐름을 컴퓨터에서 가상으로 모델링하고 분석하는 기법으로, 다양한 산업에서 필수적인 도구로 사용됩니다. 특히 항공우주, 자동차, 건축, 환경공학, 의료 분야에서 공기 및 액체의 흐름을 예측하고 최적화하는 데 활용됩니다. 이러한 시뮬레이션은 컴퓨팅 성능이 발전함에 따라 더욱 정밀해지고 있으며, 기존의 실험적 접근보다 비용과 시간이 절감되는 장점이 있습니다.3D 유동 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 유체역학의 기본 원리, 수치 해석 기법, 그리고 강력한 컴퓨터 연산 능력이 필요합니다. 일반적으로 CFD(전산 유체 역학, Computational Fluid Dynamics) 기법을 활용하여 시뮬레이션을 수행하며, 이를 위해 OpenFOAM, ANSYS Fluent, COMSOL Mu.. 2025. 2. 24.

고급 유체역학 시뮬레이션 기술과 활용 방법 유체역학 시뮬레이션은 유체의 흐름을 분석하고 예측하는 기술로, 항공우주, 자동차, 토목, 환경 공학, 의료 및 스포츠 분야까지 폭넓게 활용되고 있습니다. 현대 산업에서는 실제 실험 대신 컴퓨터 기반 시뮬레이션을 사용하여 시간과 비용을 절약하는 동시에 더욱 정밀한 분석이 가능합니다. 특히 전산 유체 역학(CFD, Computational Fluid Dynamics) 기술이 발전하면서 복잡한 유체 흐름을 효과적으로 해석하고 최적화하는 것이 가능해졌습니다.유체역학 시뮬레이션은 항공기 설계에서 공력 성능을 최적화하거나, 자동차의 공기 저항을 줄이고 연비를 개선하는 데 기여하는 등 실질적인 효과를 제공합니다. 또한 건축물의 바람 저항 분석, 배관 시스템 내 유체 흐름 해석, 해양 구조물의 안정성 평가에도 필수적으.. 2025. 2. 17.

Large Eddy Simulation(LES)를 위한 경계조건 오늘은 LES를 위한 초기 조건과 경계조건에 대해 알아보도록 하자. LES 계산에서는 비정상 Navier-Stokes 방정식을 풀기 때문에 적절한 초기 조건과 더불어 경계조건들이 필요하다. 초기조건을 잡는 방법은 정상유동의 경우, 유동의 초기 상태는 정상상태에 도달할 때까지의 시간을 결정한다, 따라서 질량 보존을 만족하며 적절한 난류 레벨 혹은 스펙트럴 내용을 갖는 가우스의 무작위 변동이 포함된 것을 초기조건으로 설정한다. 만약 시간-종속적인 유동의 전개가 초기 상태에 따라 달라진다면 초기조건은 보다 정확하게 지정할 필요가 있다. 벽면 조건의 경우, 만약 LES를 필터링한 Navier-Stokes 방정식을 벽면까지 적분한다면 점착 조건이 적용되며, y+ 2022. 9. 8.

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.

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.

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