FLUENT 를 이용한 유체의 흐름 파악(CFD)

소개글

일정한 관내의 유체의 층류, 난류의 흐름을 파악하기 위해 메쉬를 짜고, 설정값을 입력하여 FLUENT 로 그 결과를 확인하는 전 과정의 레포트 입니다.
기본 이론과, 실험 계획, 실험 과정, 실험 결과가 담긴 25장의 레포트 입니다.
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목차

1. 서론
1-1. CFD(Computational Fluid Dynamics)
1-2. 실험 개요
1-3. 설계 및 설계유의점

2. 이론 - CFD실험에 관한 이론적인 설명
2-1. 유체의 흐름과 유체의 종류
2-2. 레이놀즈 수
2-3. 베르누이 방정식
2-4. 연속방정식
2-5. Cp (압력계수)
2-6. 점성,비점성
2-8. Le.입구길이

3. 설계 및 실험
3-1 . 설계 및 실험 제한 조건
3-2. 설계방법 (메쉬짜는 과정 및 메쉬를 짜는 이유설명)
3-3. 실험과정 - FLUENT

4. 실험 결과 및 분석
4-1 laminar (점성)
4-2. invicid
4-3. 점성, 비점성 압력분포 비교
4-5. 전단응력

5. 후기

본문내용

1. 서론
1-1. CFD(Computational Fluid Dynamics)
CFD (Computational Fluid Dyanimcs, 전산유동해석)는 유체유동현상의 원리를 표현하는 수학적 지배방정식인 비정상 3차원 비선형 편미분방정식 Navier-Stokes 방정식을 컴퓨터를 이용하여 품으로써 유체유동현상을 예측하는 방법이다.
실험에 의해서 유동현상을 측정하기 위해서는 원하는 유동조건을 만들기 위한 풍동, 모델의 제작, 고가의 유동계측 장비 등이 필요하기 때문에 금전적으로, 시간적으로, 인력적으로 많은 비용이 든다.
따라서 CFD는 실험에 의한 방법보다 경제적, 시간적, 인력적으로 적은 비용에 자세한 유동현상을 예측해 볼 수 있기 때문에, 유동실험에 앞서서 CFD에 의해서 복잡한 유동현상을 예측해 봄으로써 유동실험의 경우의 수를 줄이거나, 더 나아가서 유동실험을 생략하고, CFD 해석 결과를 그대로 제품의 설계에 반영하고 있다. 전산유체역학은 크게 구분하여 새로운 전산해석 알고리즘을 개발하고 물리적 모델을 세우는 코드 개발의 분야(Algorithm Developing Part)와 전산코드를 이용하여 시뮬레이션을 한 후 유동의 특성을 분석하고 최적설계를 예측하는 코드 응용의 분야(Prediction and Control Part)로 나눌 수 있다.
1-2. 실험 개요
CFD를 이용하여 밑의 그림처럼 관을 설계하여 유체의 흐름을 파악하고 흐름에 관계되어 있는 설계 인자들에 대하여 알아보고 주어진 속도에 따라서 압력과 속도가 어떻게 변화는 지 알아볼 수 있도록 설계 한다.
1-3. 설계 및 설계유의점
정확하고 알맞은 실험을 위하여 모든 Mesh가 거의 일정한 사각형이 되도록 지정해 준다. 위의 그림처럼 가운데 관이 좁아졌다 넓어질 수 있도록 설계한다. (양쪽의 비율은 1:1)

참고 자료

없음