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질문과 답변 내용
경계조건들과 유체 특성 - 좌표계에 대해서 질문이 있습니다. 2018.04.12
유기태 님의 질문 내용

유동압력과 입, 출구단에 압력을 지정한 것과


유동속도와 입구단에 속도를 지정한 것에 어떤 차이가 있는지와


출구 부분에 유동속도를 지정해서 특정 속도로 출구에서 유체가  빠져나가게 하는 것인지,


난류 모델을 설정하더라도 난류가 일어나는 부위 전체에 난류를 지정해야 하는지,


같은 부위에 유동압력, 입구단(속도, 질량유량)을 줄 시 이를 통해 그 부분에 압력과 속도 혹은 질량유량을 동시에 줄 수 있는지,


마지막으로 유동해석 - 특성에서 지정하는 전체원통좌표계가 무엇인지 궁금합니다.


수고하십시오.

답변 테이블
마이다스아이티 답변

안녕하십니까,

마이다스아이티 김철환입니다.


입/출구단에 압력을 지정하는 것과 유동압력을 입구 혹은 출구에 경계조건으로 지정하는 것은

동일합니다.


입구단에 속도를 지정하는 것은 유동속도를 정의하는 것과 동일합니다.

입구단과 출구단의 경우는 경계면에 대한 유입과 유출의 방향을 법선방향(Normal direction)으로 편하게 정의할 수 있습니다. 물론, 임의의 방향으로 벡터를 정의할 수도 있으며, 이 경우에는 유동속도와 동일한 방법인 벡터 성분으로 입력합니다.


해석영역을 기준으로 입구(혹은 출구)에서 일정유량으로 빠져나가길 원하는 경우에,

유동속도(벡터성분입력)로 정의하거나, 편의상 입구단으로 정의하고 유량 혹은 속도에 '-' 부호를 붙여

방향을 반대로 정의해주면 됩니다.

참고로, 속도조건에서 부호는 방향성을 가지게 되므로 주의해야 합니다.


해석영역 내의 유동이 난류라고 판단이 될 경우, 해석케이스 설정과정에서 '해석제어>모듈정보'에서

난류모델이 적용되었는지 확인하면 됩니다.

경계조건의 난류조건은 입구 혹은 출구에서 난류운동에너지와 특성길이를 정의하는 것입니다.


동일한 경계면(혹은 선)의 위치에 유동압력과 입구단을 동시에 정의하는 것은 가능하지만,

계산은 제대로 되지 않을 것입니다.

따라서 하나의 경계면에서는 압력 혹은 속도 혹은 질량유량 조건을 하나만 적용해야 합니다.


전체원통좌표계는 3차원 공간을 나타내는 좌표계중의 하나이며, 각 성분은 반지름방향(r), 원주방향(θ), z(높이 혹은 축방향)으로 정의됩니다.

일반적으로 사용하는 전체직교좌표계와는 다르게 좌표계의 모양이 마치 원통모양의 형태로 나타납니다.

해석대상의 형상이 원통형의 단순한 모양인 경우에는 쉽게 적용이 가능하지만, 일반적인 형상들 대부분이

직교좌표계로 정의되어 사용되고 있는점을 감안할 때, 유동해석에서 원통좌표계를 사용하는 경우는

2D 유동으로 제한될 것으로 생각됩니다.


이상입니다.

김철환드림.