경계층 이론 유체가 어떠한 고체 표면에서 영향을 받으면 경계층이 생성됩니다. 점성에 의해 경계층이 나타나며 경계층은 비점성 영역과 점성영역으로 구분할 수 있습니다. 벽면에서의 속도는 느리고 벽면에서 멀어질수록 속도가 자유류속도와 같게 됩니다. 벽면에서부터 자유류속도가 되는 지점까지의 거리를 경계층이라고 부릅니다. 이외에도 경계층의 종류는 유동 경계층(운동량 전달)과 열 경계층(열전달) 그리고 농도 경계층(물질전달)으로 구분할 수 있습니다. 1) 유동 경계층 (Velocity Boundary Layer) 일반적으로 유동 경계층은 [...]
CFD 측면에서 유체 문제를 해결하기 위해서는 나비에-스토크스 방정식을 이해할 필요가 있습니다. 나비에-스토크스 방정식을 이산화하여 대수방정식으로 변환하고 수치기법을 통하여 유동 문제를 해결합니다. 일반적으로 유체의 지배방정식은 연속 방정식, 운동량 방정식, 에너지 방정식 세가지로 구성되어 있습니다. 이를 점성을 가진 유체의 운동을 기술하는 편미분 방정식인 나비에-스토크스 방정식으로 나타낼 수 있습니다. 유체역학의 기본인 지배방정식을 간단하게 살펴보고 나비에-스토크스 방정식을 알아보도록 하겠습니다. 1) 연속 방정식(Continuity Equation) [...]
유체역학은 나비에-스토크방정식, 연속방정식, 에너지보존에 관련식과 물성치들의 관계를 통해 물리적인 문제들을 기술합니다. 복잡한 유체의 흐름은 비선형 방정식으로 그 해를 구하기가 매우 어렵고, 많은 실험으로도 결과를 얻어내기 힘든 경우가 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, CAE(Computer Added Engineering) 즉, Computer를 이용한 연구 개발방법이 널리 이용되고 있습니다. CFD(Computational Fluid Dynamics)는 컴퓨터를 이용한 열 및 유체유동에 대한 수치적 연구입니다. 또한 CFD는 나비에-스토크방정식에 근간한 수학적 지배방정식들을 [...]