CFD 시뮬레이션을 위한 난류 모델링

GEKO는 난기류를 통제합니다.

단일한 난류 모델이 모든 흐름 어플리케이션에 적합하지 않기 때문에, 사용자는 시뮬레이션에 적합하기를 바라면서 한정된 고정 모델 중에 선택해야만 합니다. 난류 모델을 어플리케이션에 맞게 융통성있게 사용자에게 제공하는 혁신적인 컨셉인 GEKO(Generalized k-omega)를 소개합니다. 난류 전문가 Dr. Florian Menter가 개발한 GEKO는 플랫 플레이트 및 혼합 레이어에 대한 근본적인 보정을 유지하면서도, 특정 물리적 효과에 시뮬레이션을 일치시키기 위해 폭넓은 범위에서 조정할 수 있는 여러 가지 자유로운 조정 가능한 매개변수를 제공합니다.

전산 유체 역학(CFD)에서는 단순한 유동조차 계산하기 어렵습니다. 그리고 난류를 고려할 때 계산상의 복잡성이 기하급수적으로 증가합니다. 이는 공간과 시간의 광범위한 범위에 걸친 불규칙한 유체 운동이기 때문입니다.

난류 물리학을 모델링하기 위해 적합한 방법을 선택하는 것은 매우 중요하면서도 어렵습니다. 난류는 Navier-Stokes 방정식으로 충분히 설명할 수 있지만, 직접적인 수치 시뮬레이션은 방대한 자원이 요구되기 때문에 실용적이지 못합니다. 그렇다면 설계별 과제를 충족시키기 위해서는 사용 가능한 여러 가지 난류 모델 중에서 어떤 것을 선택해야 할까요? 전문가의 안내를 통하면 쉬워집니다. ANSYS는 다양한 모델 공식과 전략으로 구성된 여러 가지 시뮬레이션을 제공하며, 필요한 솔루션을 정확하게 적용할 수 있는 포괄적인 선택 지원을 제공합니다.

난기류 모델 선택이 시뮬레이션의 정확성에 어떠한 영향을 미칠 수 있는지 알아보십시오. 심지어 단순한 어플리케이션도 마찬가지입니다. 난류는 반드시 알맞는 계산이 필요한 중요한 전산 유체 역학(CFD) 앱입니다.

애플리케이션 브리프 읽기: CFD 시뮬레이션에서 난류의 문제

난류 흐름 시뮬레이션 방법

DNS

정확한 난류 솔루션을 계산하지만, 계산 집약도가 너무 높아 실용적이지 못합니다.

  • 불안정한 나비에-스토크스 방정식을 수치로 해결
  • 리서치 툴로서만 유용함

SRS

실제 컴퓨팅 용량에 대해 최고의 정확성을 제공합니다.

  • 최소한 일부 범위에서 가장 큰 난류의 와동 성분(turbulent eddy)의 움직임을 직접 계산합니다
  • 특히 대규모 분리, 강한 선회류, 음향 등에 적합합니다.
  • 이 카테고리에 포함된 LES(Large-eddy simulation) 모델

RANS

여러 산업 흐름을 위한 적합한 솔루션.

  • 시간 평균화 솔루션(Time-averaged solution)은 난류 에디(eddy)를 “매끄럽게” 합니다
  • 최소한의 연산 능력 필요