CFD Workflow 최적화 어떤 제품이나 시스템의 CFD 해석을 할 때 형상을 어느 정도로 단순화 할 것인지, 격자 구성은 어떻게 할 것인지, 물리 모델과 수치해석 기법은 어떤 것을 사용할 것인지, 어떤 항 일단 해석 방법이 정립되었다면, 그 다음은 전체 workflow를 효율적으로 구축하는 것이 중요한 단계가 됩니다. 특히 해당 업무를 다른 이에게 이관하는 경우, 형상 최적화나 데 해당 업무를 다른 이에게 이관하는 경우나 유사한 문제를 지속적으로 계속 해석해야하는 경우는 단일 문제 해석을 위한 전처리-계산-후처리 단계의 최적 프로세스를 만드는 것으로 충분한 그러나 최적설계나 데이터베이스 구축과 같은 경우는 해석 조건이 너무나 많기 때문에, 모든 조건을 계산하지 않고도 정확한 결과를 얻을 수 있는 방법론을 구축하는 것이 추가로 필요하게 형상/격자 생성 자동화계산 및 후처리 자동화대리 모델(Surrogate model)을 이용한 데이터베이스 구축 / 최적설계적합직교분해(Proper Orthogoanl Decompo 형상은 전문 3차원 캐드 프로그램에서 만들어진(직접 만들었든, 다른 사람이 만들었든) 파일을 단순화하고 수정(cleanup)하여 사용하는 경우와, 직접 형상을 만드는 경우가 있습니 형상을 매개변수(parameter)로 정의대부분의 경우에 사용되는 가장 일반적인 방법입니다. 복잡한 형상일수록 매개변수의 개수가 많아지고 상호 연관성이 높아지기 때문에 매개변수를 효율적으로 결정하는 과정이 중요합니다.
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건축물 연돌 현상
건축물 연돌 현상 🔹 건축물 내부 압력차 평가 건축물 풍압 + 연돌효과 고려CFD 해석 (WindTunnelFoam) → 바람에 의한 풍압 평가CONTAM → 연돌효과 분석수직공간: 열부력에 의한 압력수평공간 바람에 의한 건축물 풍압 🔹 해석 영역 대상 건물 중심 반경 1,000 m주변 건물 12개동 포함🔹 해석 조건 속초 지역 10년 기상 데이터 활용겨울철 풍향 및 최대풍속 적용건축구조기준 풍속형상 준 연돌 현상이란 건물 내/외부의 온도차에 의해 건물 내부의 공기가 상승하는 현상으로 ‘굴뚝효과’라고도 부릅니다. 이러한 연돌 현상은 엘리베이터 도어 작동 불량, 도어 주변의 소음발생, 건물 저층 실내 온도 저하, 건물 냉난방 불균형 등의 원인이 됩니다.
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특화 전처리(CAD+Mesh+Solver setup) 프로그램 개발
특화 전처리(CAD+Mesh+Solver setup) 프로그램 개발 CFD은 전처리, 계산, 후처리 과정으로 구성됩니다. 이 중 가장 번거롭고 사람의 시간이 소요되는 것은 형상 제작, 격자 생성, 계산 조건 설정으로 구성되는 전처리 과정입니다. 특 CFD를 위해 별도의 3차원 CAD를 배우는 것은 힘든일입니다. 이 경우 형상 제작을 파라메터를 이용해 자동화하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 가능하지 않은 경우가 많습니다. 이런 분들을 위해서는 특정 적용 분야에 특화된 간단한 CAD 프로그램을 내재한 전처리 프로그램을 개발하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 에어컨 실외기 주위 형상 모델링을 위해 필요한 CAD 기능을 탑재하고 snappyHexMesh를 이용한 자동 격자 생성이 가능한 특화 전처리 프로그램을 개발하였습니다. 특정 문제에 특화된 전처리 프로그램은 CFD 비전문가들이 설계 혹은 AS 등의 단계에서 시뮬레이션을 직접 활용할 수 있는 좋은 방법입니다.
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온수롤 열전달 해석
온수롤 열전달 해석 온수롤은 필름, 인쇄 산업 및 다양한 가공 공정에서 사용되는 장비로, 유체를 통한 열전달을 이용해 제품이나 재료를 가열하거나 온도를 유지하는데 사용됩니다. 온수롤의 Outer Shell과 Baffle 사이의 작은 틈(gap)이 열전달 성능에 미치는 영향을 3차원 CFD 해석을 통해 분석하였습니다. 온수롤의 회전이 온수 유로의 유동 및 열전달에 미치는 영향, Outer Shell과 Baffle 사이에 틈이 있는 경우 온수의 입구와 출구의 방향이 열전달에 미치는 영향, baffle pitch의 회전수의 영향 등을 확인하였습니다. 고체의 전도를 고려하기 위해 CHT(conjugated heat transfer) 해석을 수행하였으며, 롤의 회전은 MRF 방법을 사용하였습니다.
어떤 제품이나 시스템의 CFD 해석을 할 때 형상을 어느 정도로 단순화 할 것인지, 격자 구성은 어떻게 할 것인지, 물리 모델과 수치해석 기법은 어떤 것을 사용할 것인지, 어떤 항
일단 해석 방법이 정립되었다면, 그 다음은 전체 workflow를 효율적으로 구축하는 것이 중요한 단계가 됩니다. 특히 해당 업무를 다른 이에게 이관하는 경우, 형상 최적화나 데
해당 업무를 다른 이에게 이관하는 경우나 유사한 문제를 지속적으로 계속 해석해야하는 경우는 단일 문제 해석을 위한 전처리-계산-후처리 단계의 최적 프로세스를 만드는 것으로 충분한
그러나 최적설계나 데이터베이스 구축과 같은 경우는 해석 조건이 너무나 많기 때문에, 모든 조건을 계산하지 않고도 정확한 결과를 얻을 수 있는 방법론을 구축하는 것이 추가로 필요하게
형상/격자 생성 자동화계산 및 후처리 자동화대리 모델(Surrogate model)을 이용한 데이터베이스 구축 / 최적설계적합직교분해(Proper Orthogoanl Decompo
형상은 전문 3차원 캐드 프로그램에서 만들어진(직접 만들었든, 다른 사람이 만들었든) 파일을 단순화하고 수정(cleanup)하여 사용하는 경우와, 직접 형상을 만드는 경우가 있습니
형상을 매개변수(parameter)로 정의대부분의 경우에 사용되는 가장 일반적인 방법입니다. 복잡한 형상일수록 매개변수의 개수가 많아지고 상호 연관성이 높아지기 때문에 매개변수를
효율적으로 결정하는 과정이 중요합니다.
🔹 건축물 내부 압력차 평가
건축물 풍압 + 연돌효과 고려CFD 해석 (WindTunnelFoam) → 바람에 의한 풍압 평가CONTAM → 연돌효과 분석수직공간: 열부력에 의한 압력수평공간
바람에 의한 건축물 풍압
🔹 해석 영역
대상 건물 중심 반경 1,000 m주변 건물 12개동 포함🔹 해석 조건
속초 지역 10년 기상 데이터 활용겨울철 풍향 및 최대풍속 적용건축구조기준 풍속형상 준
연돌 현상이란 건물 내/외부의 온도차에 의해 건물 내부의 공기가 상승하는 현상으로 ‘굴뚝효과’라고도 부릅니다.
이러한 연돌 현상은 엘리베이터 도어 작동 불량, 도어 주변의 소음발생, 건물 저층 실내 온도 저하, 건물 냉난방 불균형 등의 원인이 됩니다.
CFD은 전처리, 계산, 후처리 과정으로 구성됩니다. 이 중 가장 번거롭고 사람의 시간이 소요되는 것은 형상 제작, 격자 생성, 계산 조건 설정으로 구성되는 전처리 과정입니다. 특
CFD를 위해 별도의 3차원 CAD를 배우는 것은 힘든일입니다. 이 경우 형상 제작을 파라메터를 이용해 자동화하는 것이 가장 좋은 방법이지만, 가능하지 않은 경우가 많습니다.
이런 분들을 위해서는 특정 적용 분야에 특화된 간단한 CAD 프로그램을 내재한 전처리 프로그램을 개발하는 것이 가장 좋은 방법입니다.
에어컨 실외기 주위 형상 모델링을 위해 필요한 CAD 기능을 탑재하고 snappyHexMesh를 이용한 자동 격자 생성이 가능한 특화 전처리 프로그램을 개발하였습니다.
특정 문제에 특화된 전처리 프로그램은 CFD 비전문가들이 설계 혹은 AS 등의 단계에서 시뮬레이션을 직접 활용할 수 있는 좋은 방법입니다.
온수롤은 필름, 인쇄 산업 및 다양한 가공 공정에서 사용되는 장비로, 유체를 통한 열전달을 이용해 제품이나 재료를 가열하거나 온도를 유지하는데 사용됩니다.
온수롤의 Outer Shell과 Baffle 사이의 작은 틈(gap)이 열전달 성능에 미치는 영향을 3차원 CFD 해석을 통해 분석하였습니다.
온수롤의 회전이 온수 유로의 유동 및 열전달에 미치는 영향, Outer Shell과 Baffle 사이에 틈이 있는 경우 온수의 입구와 출구의 방향이
열전달에 미치는 영향, baffle pitch의 회전수의 영향 등을 확인하였습니다.
고체의 전도를 고려하기 위해 CHT(conjugated heat transfer) 해석을 수행하였으며, 롤의 회전은 MRF 방법을 사용하였습니다.