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터빈 열전달문제에서의 수치해석

전문가 제언: ○ FLUENT 코드는 현재 얻을 수 있는 상용 CFD(Computational fluid dynamics) 프로그램 중에서 가장 널리 알려져 있다. 이 프로그램은 우주선, 항공기의 설계에서부터 노 내 연소까지, 또 버블컬럼에서 유리 생산까지, 그리고 혈액 유동에서 반도체 제조 등에 이르는 광범위한 분야에서 사용되고 있다.

○ FLUENT 코드는 1980년대 초기에 Sheffied University에서 개발되었으며, 개발 초기부터 한국에도 도입되어 원자로수력학 등 연구에 사용되기도 하였다. FLUENT 코드는 다음 항목들의 모델링 능력을 가지고 있다. 즉 정상 및 천이 유동, 층류 및 난류, Newtonian 또는 Non- Newtonian 유동, 자연 및 강제 대류, 결합 열전달, 복사 열전달, 상변화 열전달, 다공질 모델, 캐비테이션 모델, 연소 유체역학, 물성 데이터베이스 등이다.(자세히 보려면 http://www.fluent.com/참조)

– 또 다른 상용 CFD 코드인 CFX 코드는 유체 유동과 동시에 열전달을 시뮬레이트한 전산 프로그램으로서 영국의 Harwell Laboratory에서 개발되고, AEA Technology에서 판매하고 있다. CFX 코드는 원래 원자력 분야에서 사용하기 위해 개발되었으나, 지금은 일반 상용 프로그램으로 개방되어 널리 보급되고 있다.

○ CFX 코드에서 지배하는 유동방정식은 Navier-Stokes 방정식이며, 난류유동의 시뮬레이션에서는 2방정식, k-ε 난류모델을 사용하고 있다. 다룰 수 있는 유동조건은 비압축성에서 압축성까지, 그리고 아음속, 천음속, 초음속, 정상상태 및 천이상태 등이다. 열전달은 자연 및 대류열전달, 고체의 열전도, 표면 간 복사 열전달, 점성가열, 화학반응열 등을 해석할 수 있으며, 기타 다 성분 유체, Lagrangian 트래킹, 반응 입자 등도 다룰 수 있다.

저자: YAMANE Takashi
자료유형: 학술정보