CFD는 Computational Fluid Dynamics의 약어로서 한국어로 번역하면 전산유체역학이 된다. CFD는 고전적 유체역학을 기반으로 수치해석과 컴퓨터공학이 접목되어 탄생한 공학 분야이다. 간단히 정의하면 “자연과학 분야의 여러 현상을 규명하기 위하여 다양한 물리적 조건 하에 유체의 흐름을 전산적으로 계산하는 분야”로 정의할 수 있다.
유체의 흐름을 기술하는 지배방정식으로는 비선형 편미분 방정식인 Navier-Stokes Equation이 사용되며, 이 식을 여러 이산화 기법1을 사용하여 대수 방정식으로 변환하고, 이에 수치적 알고리듬을 적용하여 유체의 현상을 근사적인 수치해로 구하게 된다. 해석에 사용되는 해석모델은 실제와 가까울수록 정확한 해를 구할 수 있으나, 계산에 많은 시간이 소요된다.
CFD에서 가장 기본적인 고려사항은 유체를 입자가 아닌 연속체(Continuum Fluids)로 가정하는 것이며, 이러한 유체가 가득 찬 공간(Spatial Domain)을 유한개의 작은 요소(Finite Element)로 이산화(Discretization) 한다. 이산화된 각각의 요소에서 수치적 계산을 하여 유체의 현상을 규명하게 된다.
다음은 CFD의 해석절차를 간단히 도식화 한 것이다. > 전산유체역학 더 자세히 보기🔎
