전산유체역학이란?

소개

전산유체역학은 유체의 물리적 움직임을 수학식으로 표현한 편미분방정식 또는 적분방정식들을 컴퓨터를 이용하여 수치적 방법으로 풀어 해를 얻는 학문이다.

목차

1. 전산유체역학 ( C. F. D)의 개요
2. 전산유체역학의 적용분야
3. C. F. D 종류
4. C.F.D S/W의 특징
5. FLUENT의 구성 및 특징

본문내용

1. 전산유체역학 ( C. F. D)의 개요

전산유체역학은 유체의 물리적 움직임을 수학식으로 표현한 편미분방정식 또는 적분방정식들을 컴퓨터를 이용하여 수치적 방법으로 풀어 해를 얻는 학문이다.
우리의 생활 주변을 포함해서 자연에서 일어나는 모든 물리적현상을 해석하는 데는 관찰 또는 현장을 재현하는 실험적 방법과 수학적 언어를 사용하여 그 현상을 표현하는 방정식을 만들어 해석하는 방법과 사람의 수작업 등으로 간단히 구해지지 않는 복잡한 유동현상에 대한 유체운동 방정식을 컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션하는 방법으로 나눌 수 있다. CFD는 마지막에 속하며, 물리현상을 해석하는 이러한 세가지 방법은 서로 밀접한 관계를 가지고 있다. 유체 움직임에 대한 수학 방정식을 만들기 위해서는 탁월한 물리적 직관을 가져야 하며, 실험을 통해서 나타난 유체운동 현상에 대한 물리적 법칙을 발견하고 이해할 수 있는 바탕이 있어야 한다. 지금 현재 사용하고 있는 유체운동방정식은 지난 역사속의 물리학자, 수학자, 공학자들의 끊임 없는 실험적, 이론적 노력과 발견에서 나온 산물들이라고 할 수 있다. 모형제작, 측정기술의 어려움과 함께 비용과 시간에 의해 제약을 받는 실험적, 이론적 노력과 발견에서 나온 산물들이라고 할 수 있다.
모형제작, 측정기술의 어려움과 함께 비용과 시간에 의해 제약을 받는 실험적인 방법과 고전적인 수학적 유체 운동 방정식 해석법으로 풀기 어려운 실제적 문제들의 해답을 컴퓨터가 발달하면서 CFD를 통해서 구할 수 있게 되었다. CFD는 실제로 우리가 알고 싶은 선박, 자동차 항공기 주위와 내부 그리고 다양한 기계, 화학공업장치, 전자기기 내부에 대한 복잡한 유동현상에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 이러한 점에서 CFD는 시간을 절감할 수 있는 경제적인 방법이고 시뮬레이션 과정에서 대부분의 유체 운동정보를 모두 얻을 수 있어서 효과적인 방법이라고 할 수 있다.
최근에는 수학자들에 의해 유체 운동방정식을 보다 효과적이고 정확하게 수직적으로 풀 수 있는 방법과 수학적 모델링들에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 그리고 난류유동과 같이 아직 완전하게 밝혀지지 않은 유체 운동현상에 대해서도 수치해석이 가능하게 해주는 물리적 모델링들이 많이 개발되고 있어서 CFD발달에 깊이를 더해가고 있다.

참고자료

· 없음