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유체역학7

CFD 해석의 모든 것! 개념부터 해석 방법까지 완벽 정리 CFD(Computational Fluid Dynamics, 전산유체역학) 해석은 유체의 흐름, 열 전달, 화학 반응 등을 시뮬레이션하여 분석하는 기술입니다. 항공우주, 자동차, 환경공학, 건축 등 다양한 산업 분야에서 활용되며, 실험을 대신하거나 보완하는 역할을 합니다. CFD 해석을 통해 유체의 거동을 예측하고 최적화할 수 있어 비용 절감과 성능 개선에 큰 도움을 줍니다.CFD 해석은 기본적으로 유체역학 방정식(나비에-스토크스 방정식)을 기반으로 합니다. 이 방정식을 수치적으로 해석하여 복잡한 유체 흐름을 시뮬레이션하는 것이 CFD의 핵심입니다. 하지만 CFD 해석은 단순히 소프트웨어를 사용한다고 끝나는 것이 아닙니다. 격자 생성, 난류 모델 선택, 경계 조건 설정 등 다양한 요소를 고려해야 하며, .. 2025. 2. 26.
고급 유체역학 시뮬레이션 기술과 활용 방법 유체역학 시뮬레이션은 유체의 흐름을 분석하고 예측하는 기술로, 항공우주, 자동차, 토목, 환경 공학, 의료 및 스포츠 분야까지 폭넓게 활용되고 있습니다. 현대 산업에서는 실제 실험 대신 컴퓨터 기반 시뮬레이션을 사용하여 시간과 비용을 절약하는 동시에 더욱 정밀한 분석이 가능합니다. 특히 전산 유체 역학(CFD, Computational Fluid Dynamics) 기술이 발전하면서 복잡한 유체 흐름을 효과적으로 해석하고 최적화하는 것이 가능해졌습니다.유체역학 시뮬레이션은 항공기 설계에서 공력 성능을 최적화하거나, 자동차의 공기 저항을 줄이고 연비를 개선하는 데 기여하는 등 실질적인 효과를 제공합니다. 또한 건축물의 바람 저항 분석, 배관 시스템 내 유체 흐름 해석, 해양 구조물의 안정성 평가에도 필수적으.. 2025. 2. 17.
다상유동 해석의 원리와 응용 방법 완벽 정리 다상유동(Multiphase Flow) 해석은 유체역학에서 매우 중요한 분야로, 두 개 이상의 상(phase)이 동시에 이동하는 현상을 분석하는 기법입니다. 이러한 다상유동은 산업 및 자연 현상에서 광범위하게 발생하며, 공학적 설계와 최적화를 위해 필수적인 요소입니다. 예를 들어, 석유 및 가스 산업에서의 유체 흐름, 화력 발전소의 보일러 내부 연소 가스와 액체 연료, 원자력 발전소의 냉각수 흐름, 환경 공학에서의 하천 및 해양 시스템 분석 등에서 중요한 역할을 합니다.다상유동 해석은 단순한 단일상 유체 해석보다 훨씬 복잡합니다. 유체의 물리적 특성과 상호작용을 고려해야 하며, 압력, 속도, 온도, 밀도 등의 변수에 따라 다상 간의 상호작용이 동적으로 변화합니다. 따라서 이를 해석하기 위해서는 복잡한 수.. 2025. 2. 13.
파스칼의 원리 및 베르누이의 법칙 이번 글에서는 유체역학에서 기본이 되는 파스칼의 원리 및 베르누이 법칙에 대해서 알아보도록 하겠다.1. 파스칼의 원리먼저 파스칼의 원리는 프랑스 수학자인 블레즈 파스칼에 의해 정리가 되었다.밀폐된 공간 속에서 비압축성 유체의 특정 부분에서 가해지는 압력의 변화가 유체의 다른 부분에 그 힘 그대로 전달된다는 것이 기본 원리이다.조금 더 파고들면, 파스칼의 원리라는 것은 밀폐된 공간에 저장된 액체가 점성과 압축성을 완전히 무시한 액체(비압축성 액체)면, 그 액체의 압력분포는 서로 동일하게 나타나게 된다. 또한, 액체의 특정 부분에 가해지는 힘(압력)은 그 크기와 관계없이 액체의 모든 부분에 골고루 전파된다는 정의를 가지고 있는 법칙을 뜻한다.  이 파스칼의 원리가 가장 많이 사용되는 장비는 피스톤으로, 구동.. 2024. 8. 1.
유체란 무엇인가? 오늘은 유체에 관하여 더욱 자세히 알아보자. 물질은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 주된 상으로 존재한다고 알고 있을 것이다. 액체 또는 기체상의 물질을 가리켜 유체라 한다. 고체와 유체는 물질의 모양을 변형시키려 가해진 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항하는 물질의 능력을 바탕으로 구분된다. 고체는 변형을 통해 전단응력에 저항할 수 있는 반면에, 유체는 아무리 작더라도 전단응력의 영향 아래 연속적으로 변형한다. 고체에서 응력은 변형량에 비례하지만, 유체에서 응력은 변형률에 비례한다. 일정한 전단력이 적용될 때, 고체는 결국 어떤 정해진 변형 각에서 변형을 멈추지만, 유체는 변형을 멈추지 않고 어떤 변형률로 접근해간다. 두 개의 판 사이에 밀착된 직사.. 2022. 8. 25.
상사칙이란? 오늘은 유체역학 내에서도 중요한 개념인 상사칙에 관하여 알아보도록 하겠다. 흐름의 현상이 관계되는 여러 가지 기계를 개발하는 경우, 모형시험이 중요한 역할을 한다. 예를 들면 항공기, 자동차, 선박 등의 설계에서 원형의 치수를 축소해 상사형인 모형을 이용하여 풍동이나 수조에서 실험하고, 그 결과로부터 원형의 성능을 예측, 평가한다. 또한, 펌프, 수차, 압축기 등의 유체기계에서는 상사칙에 의하여 치수나 회전수가 다른 2개의 상사형 기계의 성능환산이 가능하다. 이처럼 모형 시험이나 상사칙은 두 가지 흐름의 현상을 관련지어, 한쪽으로부터 다른 쪽의 추정을 하는 것이다. 따라서 모형과 원형의 형상이 기하학적으로 상사임과 아울러 유동에 관한 운동학적 상사 및 힘에 관한 역학적 상사의 조건이 필요하며, 이들 3가.. 2022. 8. 11.
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