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1. 유동해석
유동해석은 컴퓨터를 이용하여 성형 조건과 게이트 위치 등을 연속적으로 변경시키므로 적정흐름 형상을 찾을 수 있도록 도와주는 기법이다.
2. 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)
유체의 물리적 움직임을 수학식으로 표현한 편미분방적식 또는 적분방적식들을 사람의 수작업 등으로 간단히 구해지지 않는 복잡한 유동현상에 대한 유체운동 방정식을 컴퓨터를 이용하여 수치적 방법으로 풀어 시뮬레이션하는 방법이다.
CFD는 실제로 우리가 알고 싶은 선박, 자동차, 항공기 주위와 내부 그리고 다양한 기계, 화학공업장치, 전자기기 내부에 대한 복잡한 유동현상에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 이러한 점에서 CFD는 시간을 절감할 수 있는 경제적인 방법이고 시뮬레이션 과정에서 대부분의 우체 운동정보를 모두 얻을 수 있어서 효과적인 방법이라고 할 수 있다.
3. 전산유체역학 적용분야
자동차의 경우 엔진소음분야의 소음수준이 많이 감소함에 따라 고속에서의 발생하는 주요 공력소음에 대한 연구, 연소해석, 자동차 엔진 실린더 헤드 내의 회전유동해석 등에 CFD가 적용되고 있다.
전제제품에 CFD가 적용된 예로서 잉크젯을 설계하는데 부품이 작아서 실험이 어려운 잉크 액정의 생성, 크기, 형상해석과 컴퓨터의 냉각 장치 해석 등이 있다.
항공분야에서는 무중력 상태에서의 연소특징 해석에 CFD를 이용하고 있으며, 연료 탱크에서 연료 흐름과 항공기와 우주선이 받는 추진려고가 토크의 크기해석과 연료혼합 문제해석 등에도 적용되고 있다.
환경, 건축, 엔지니어링 등 다양한 분야 등 여러 분야에서 다양하게 CFD해석법이 이용되고 있다.
4. 유동해석시 입력 자료, 해석과정(프로세스), 해석의 결과물
1) 해석시 입력 자료
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구분
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내용
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형상
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자체정의 및 CAD Interface (3D STL, Data) |
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유체의 물성
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밀도, 점성, 열전도도, 열용량 등 |
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구조물의 물성
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밀도, 열전도도, 열용량 등 |
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경계조건
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속도, 압력, 수위 등 |
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초기조건
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초기 수위, 초기 속도, 온도 등 |
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물리적 모델 선택
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층류 또는 날류, Drift flow, Buoyant flow, 열전도, 응고 등 |
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Output Control
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계산시간, Data 저장 간격 등 |
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기타
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Time step control, Numerical control option 등 |
2) 유동해석 과정(프로세스)
A.. 자료조사, 문제점 분석
B. 해석 방향 수립(해석의 주안점 설정)
C. 모델링(해석에 부합하는 모델링)
D. 경계조건수립(현상관찰 및 주요인자 추출)
E. 해석
F. 결과분석 및 협의
3) 해석의 결과물
A. 압력(Pressure)
B. 속도(Velocity)
C. 운동에너지(Energy)
D. 안류 관련 정보(에너지, 점도 변화 등)
E. 특정부위를 지나는 유량, 물체가 받는 힘 등
F. 혼합, 확산(Mixing, Diffusion)
G.Particle 운동
H. 기타 열적인 정보 (온도, 밀도, Heat flow rate 등)
위 결과들을 종합하여 목적하는 현상에 대한 정보를 수집하고 문제점 발생시 원인 및 대책을 수립함.
5. 유동해석 적용사례
상세 사업실적 보기 http://rndpartner.com/a
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