1. Abstract
파티클 해석은 유체에 고체입자 가 혼합되어 있거나 기체에 미세한 액적이 포함되어 흐르는 경우에 사용합니다 . 계산이 완료되면 입자 분진 , 액적 등 의 이동경로 , 속도 ,포집 위치 등을 확인할 수 있습니다. 사용방법은 초기 입자의 분포를 설정하고 초기 및지속적으로 유입되는 입 자의 양 과 벽면 조건을 정의 하여 사용합니다. 본 테크노트에서는 파티클 해석의 대표적인 사례인 오일 캐치 캔을 통해 상세 설정 방법을 소개해 드립니다.
2. Technology 배경
2-1. 파티클 해석
파티클 해석은 유체에 작은 입자 형태의 고체가 혼합되어 있는 경우 또는 기체에 미세한 액적이 포함되어 있는 경우 사용할 수 있습니다 . midas NFX 에서 제공하는 파티클 기능은 유체를 고려한 파티클 의 궤적을 해석할 수 있으며 파티클이 유체에 미치는 영향도 계산할 수 있습니다.
하지만 현재 2015 R1 에서는 파티클 간의 충돌은 고려할 수 없기 때문에 파티클 함량이 부피기 준으로 5% 미만인 경우 사용하는 것을 추천합니다 . 파티클이 액적인 경우 액적의 분열 및 융합은 고려할 수 없습니다.
(a) 기체 고체 (b) 기체 액체
그림 1 파티클 해석대상
파티클 해석은 크게 두 단계 과정을 거쳐 계산이 이루어 집니다 . 첫 번째 단계는 이동단계로 파티클이 각각의 속도로 이동하는 과 정을 의미합니다 . 두 번째 단계는 파티클에 작용하는 외력을 적용하는 단계입니다 . 외력이 작용하게 되면 이 힘을 통해 파티클의 궤적이 변하게 됩니다. midas NFX 에서 적용할 수 있는 외력은 항력, 양력, 중력 등이 있습니다. 외력이 작용할 때 파티클의 형상은 구체로 가정됩니다.
2-2. 벽면 충돌 조건
파티클이 벽면과 충돌할 경우는 정반사, 난반사, 혼합반사 조건을 사용할 수 있습니다. 정반사의 경우 입사각과 반사각이 동일하게 이동하게 되며, 난반사는 무작위 방향으로이동하게 됩니다. 혼합반사 조건은 정반사와 난반사의 혼합된 형태로, 정반사의 방향에 집중된 방향으로 무작위 이동하게 됩니다.
그림 2 벽면 충돌 조건
3. Technology 이론소개
3-1. 항력과 양력
파티클은 이동하면서 유체와 작용하면서 힘을 받게 됩니다. 따라서 파티클은 항력이줄어드는 방향인 유체의 흐름을 따라가려는 성질이 있습니다. 파티클의 질량이 작을수록관성이 작아지므로 유체의 흐름을 따라가게 되고, 파티클의 질량이 클수록 유체의 흐름을 벗어나게 됩니다.
😥 미리 보기는 여기까지!
내용을 이어서 보고 싶다면,
아래 정보를 입력해 주세요.
