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전산 유체 역학(CFD)은 다양한 엔지니어링 응용 분야에서 유체 흐름을 시뮬레이션하고 분석하는데 사용되는 강력한 도구입니다. CFD에서 널리 사용되는 두 가지 방법은 FEM(Finite Element Mothod)과 FVM(Finite Volume Method)입니다.
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유동해석 CFD
상사성은 엔지니어가 서로 다른 상황에서 유체 흐름을 연관 시킬 수 있도록 하는 유체 역학의 기본 개념입니다. 흐름 현상 간의 유사성을 식별하고 이해함으로써 우리는 가치 있는 예측을 하고 규모 모델링을 수행하며 결과를 추론할 수 있습니다.
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CFD 유체역학
슬라이딩 메쉬 기법은 회전체의 해석을 정밀하게 해석하기 위해 사용합니다. 슬라이딩 메쉬 기법을 사용하면 펌프나 송풍기(펌프)의 성능 평가 시 이동참조프레임기법에 비해 좀 더 정확하게 분석할 수 있습니다.
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유동해석 CFD
절대온도가 0 도 보다 큰 모든 물체는 매질이 존재하지 않아도 전자기파 형태의 에너지를 교환하게 되는데 이를 복사 열전달이라고 합니다. 복사는 온도를 가지고 있는 모든 물체에서 일어나므로 체적현상입니다.
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열전달 CFD
유체의 움직임을 컴퓨터로 계산할 때 어떻게 계산하면 좋을까요? 공기 유체의 분자 하나하나를 계산할까요? 이번 칼럼에서는 유체의 난류를 컴퓨터로 계산하는 수치해석 기법인 DNS와 RANS 그리고 LES에 대해 알아볼 것입니다.
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CFD 난류모델
Boussinesq 근사는 부력 흐름의 수학적 표현을 크게 단순화하는 유체 역학에서 널리 사용되는 단순화 기법입니다.
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CFD 유체역학
랜덤 진동은 시간에 따른 진동의 특성이 진동수나, 시간의 표현할 수 없는 불규칙하게 나타나는 경우를 말합니다. 랜덤 하중을 받는 물체는 각 시간대 별로 진동의 진폭이 서로 독립적이기 때문에 시간에 따라 매우 복잡한 응답을 나타내며 확률과 통계적인 특성값을 통해서 설명됩니다.
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구조해석 랜덤 응답해석
주파수응답해석은 정현파(Sinusoidal, Harmonic) 하중의 입력에 대한 구조물의 정상상태 응답을 해석합니다. 응답스펙트럼(Response Spectrum)해석은 과도적인 가진력이 가해지고 있는 대형 구조물의 최대 응답을 대략적으로 구하는 해석입니다.
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구조해석 주파수응답해석
모드 해석은 동적 해석의 가장 기본이 되는 해석으로 구조물이 갖고 있는 고유한 특성인 고유 진동수와 모드형상(mode shape)을 구하는 해석입니다. 과도응답해석은 시간 영역에서 수행되는 해석으로, 구조물에 동적하중이 작용하는 경우에 동적평형방정식의 해를 구하는 것입니다.
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모드해석 구조해석
y+는 한마디로 벽면으로부터의 거리에 따른 유체 속도를 계산하기 위해 사용되는 무차원수 입니다. y+가 필요한 이유는 벽과 아주 가까운 영역에서의 속도 변화를 일반적인 수치해석 기법으로는 계산하기 어렵기 때문에 함수로 대체하기 위해서 입니다.
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유동해석 CFD
비선형정적해석은 크게 하중이 가해짐에 따라 재질 특성이 비선형성을 나타내는 재료비선형, 변위 또는 회전량이 커져 하중의 작용방향과 분포, 크기가 달라지는 문제를 고려하는 기하비선형, 요소간 경계부분 비선형이나 경계조건의 변화로 인해 생기는 접촉 등을 고려하는 경계비선형으로 구분
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비선형 구조해석
물과 기름처럼 아무리 섞으려고 해도 어떠한 경우에는 계면이 분리가 되는 형태를 다상 유동이라고 합니다. 그렇다면 혼합물은 어떨까요? 일반적으로 물과 잉크와 같이 같은 상의 유체에서 계면을 유지하지 않고 밀도 차에 의해서 움직임이 결정되는 것을 이야기 합니다.
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유동해석 CFD