CFD 프로젝트 리포트

소개글

"CFD 프로젝트 리포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. Introduction
2. 연구 방법
3. 연구 결과
4. Discussion
5. Reference

본문내용

1. Introduction

자동차 중 스포츠카를 보면 뒷부분에 사진과 같이 날개처럼 생긴 스포일러라 불리는 것이 있다. 허나 이 스포일러는 승용차와 같은 자동차에는 붙어있지는 않다. 그 이유를 고려해볼 때 스포츠카는 매우 빠른 속도로 달려야 한다는 것에 주목할 필요가 있다. 보통 속도가 높아지면 자동차와 같은 형상의 물체는 양력이 커지는 경향을 보이게 되므로 자동차가 전복되는 매우 위험한 상황이 일어날 수 있다. 특히 레이싱 경기는 300km/h 이상의 달리기 때문에 스포츠카를 운전하는 운전자에게 매우 위험한 상황이 아닐 수 없다. 이렇게 속도가 빠른 자동차의 뒷부분에는 아래 그림처럼 생긴 스포일러가 부착돼 있고 이 스포일러는 스포츠카에 있어 양력을 줄여주는 역할을 한다.
이 스포츠카 뒷부분에 부착된 스포일러가 어떻게 양력을 줄이고 이로 인해 어떠한 유동장을 만들어내는지에 대해 관심을 갖게 되었다. 이에 ‘Turbulence, flow control & CFD laboratory’에서 개발한 2D Immersed boundary method를 이용하여 유동장을 해석하고 양력의 변화를 보고자 한다.

2. 연구 방법

스포츠카의 스포일러 효과를 알기 위해 스포일러가 있는 스포츠카와 스포일러가 없는 스포츠카의 형상을 만들었다. 아래 그림은 각각 스포츠카의 스포일러가 있을 때와 없을 때의 형상을 모델링한 것이다. 이 모델은 총 139개의 데이터 값을 이용하여 만들었다.

다음으로 IB method는 FVM(finite volume method) discretization approach로써 아래의 N-S equation을 복잡한 형상에 대해 푸는 방법이다. FVM 방법은 복잡한 형상에 있어 적합할뿐더러 conservation property가 적용되어 공학적으로 특히 유체의 흐름을 해석하는데 있어 매우 적합하다.

참고 자료

Immersed boundary method, Kiyoung Kim, 2014.05.19