두 파이프에서 균일 유동을 만들어 주는 형상의 설계

소개

두 파이프에서 균일 유동을 만들어 주는 형상의 설계 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 과정
가. 가정
나. 입구측 속도계산
다. cfd 실험계획

3. 결과값

4. 결과값 분석

5. 소감

6. 참고 문헌

본문내용

1.1.1. 오차
1.1.1.1. 사실 CFD 는 근사치를 구하는 것이 목적이므로 오차가 생기는 것이 당연하다. 하지만 그 오차는 이해되야 할 수 있을 정도가 되야 할 것이며, 이는 전적으로 엔지니어가 설정한 값에 달려있다. 오차의 원인을 다음과 같이 생각 하였다. 오차는 계산의 오차와, 실제 유동현상과 비교하였을 때 오차로 나타낼 수 있을 것이다. 우선 계산의 오차원인을 보면 다음과 같다.

1.1.1.2. 계산 오차
1.1.1.2.1. 격자의 질
1.1.1.2.1.1. 일반 적으로 요소의 가장 짧은 특성 길이 대한 가장 긴 특성 길이의 비는 “종횡비”라고 하는데 큰 종횡비들은 유한요소의 부정확도를 증가 시키며 유한 요소 해에 해로운 효과를 미친다.
1.1.1.2.1.2. 우리는 power law를 1.2로 놓고, outlet 방향으로 촘촘히 mesh를 하였는데 이또한 오차가 될 수 있다. 하지만 이러한 것들은 계산 속도를 빠르게 해주고 더 정확한 값을 얻게 해줌으로 꼭 필요한 과정이다. Power law를 이용하면 불가피하게 종횡비가 커지게 되는데 이 또한 오차가 될 수 있을 것이다.

1.1.1.2.2. 계산 수렴도
1.1.1.2.2.1. 레지듀얼은 F(Q)=0을 풀 때, F(Q)를 이산화한 양을 적절한 값으로 무차원화한 값인데, 연구용 코드에서는 때로 Del Q/ Q 를 쓰기도 한다. 엄밀한 의미에서 이산화한 F(Q)가 0 이 되면 방정식을 만족하는 해 Q가 나온 것이므로 맞다고 할 수 있지만, 실제로 이산화오차와 연산에러 때문에 0이 될 수는 없으므로 적절한 값(1.e-3)이하로 떨어지면 수렴했다고 판단한다. 이값이 보통 Engineering accracy라 하는 데, 수치기법 만을 전공하는 사람들이 엄격하게 판단할 때는 single precision에서 1.e-8, double precision에서 1.e-16으로 판단한다.

참고자료

· 1.1. 전산 열유체 공학 강의노트, 김창녕, 경희대학교
· 1.2. 다음의 전산열유체 까페, http://cafe.daum.net/fluidlab
· 1.3. Auto CAD 2008
· 1.4. CFD-Geom, CFD-ACE, CFD-Viewer
· 1.5. 유한요소 해석의 기초, 최명진 외 3명, 인터비전