팬이 있는 실내 공간
개요
본 예제는 미끄럼 격자(sliding mesh)를 이용한 계산 예제이다.
실내에 100 RPM으로 회전하는 팬이 창을 통해 유동이 흐르는 간단한 문제이다.
계산 조건은 다음과 같다.
- 솔버 : buoyantSimpleNFoam
- 난류 모델 :
- 팬 회전 속도 : 100 RPM
프로그램의 구동 및 격자
BaramFlow 실행 후 [기존 계산 열기(Open)]을 선택하고 격자 생성 튜토리얼에서 만든 폴더를 선택한다(혹은 [새 계산(New Case)]를 선택하고 메뉴의 [파일(File)]-[격자불러오기(Load Mesh)]-[OpenFOAM]에서 [caseName]/case/constant 폴더를 선택한다).
시작 창에서 [솔버 유형(Solver Type)]은 [압력기반(Pressure-based)]를, [다상유동 모델(Multiphase Model)]은 [None]을 선택한다.
기본조건(General)
비정상상태 등온 단상유동 계산이다. [시간(Time)]은 [비정상상태(Transient)]로 설정한다.
모델(Models)
난류 모델은 Standard
모델을 사용하고 나머지는 디폴트를 사용한다.
난류 모델 설정
물질(Materials)
본 예제의 작동유체는 공기이다. 디폴트 값을 사용한다.
셀존 조건(Cell zone Conditions)
AMI라는 셀존을 더블 클릭하면 설정 창이 열린다. [셀존 종류(Zone Type)]을 [미끄럼 격자(Sliding Mesh)]로 주고 다음과 같이 설정한다.
- 회전속도(Rotating Speed) : 100 RPM
- 회전축 중심(Rotation Axis Origin) : (-3 2 2.6)
- 회전축 방향(Rotation Axis Direction) : (0 0 1)
셀존 설정
경계조건(Boundary Conditions)
아래와 같이 경계면 타입과 경계값을 설정한다.
- desk_surface_0, door, room : 벽면(Wall)
- 속도조건 : 정지(No Slip)
- fan_surface_0 : 벽면(Wall)
- 속도조건 : 움직이는 벽(Moving Wall)
- outlet : 출구 압력(Pressure Outlet)
- 압력(Pressure) = 0
- AMI_surface_0, AMI_surface_0_slave : 내부 인터페이스(Internal Interface)
전체 설정을 완료하면 아래 그림과 같이 된다.
경계조건 설정
수치해석 기법(Numerical Conditions)
본 예제에서는 아래와 같이 설정을 변경한다.
- 압력-속도 연성기법(Pressure-Velocity coupling) : SIMPLE
- 운동량방정식 계산(Use Momentum Predictor) : On
- 이산화 기법(Discretization)
- 시간 : 1차 음해법(First Order Implicit)
- 압력 : Linear
- 운동량 : 2차 상류기법(Second Order Upwind)
- 난류 : 1차 상류기법(First Order Upwind)
- 완화계수(Relaxation factors) : 모두 1로 설정
- 시간당 반복계산 회수(Max iterations per Time Step) : 3
- 압력보정 회수(Number of Correctors) : 1
수치해석 조건 설정
초기화(Initialization)
초기값은 디폴트 값을 그대로 사용한다.
하단의 [초기화(Initialize)] 버튼을 클릭한다. 그 후, 메뉴의 [파일(File)]-[저장(Save)] 버튼을 클릭하여 저장한다.
계산
[계산 조건(Run Conditions)]은 다음과 같이 설정하고 [계산시작(Start Calculation)] 버튼을 누르면 계산이 시작된다.
- 시간 전진 기법(Time Stepping Method) : 적응시간기법(Adaptive)
- Courant Number : 1
- 종료 시간(EndTime) : 1
- 자동 저장 간격(Save Interval) : 0.02
계산이 시작되면 아래와 같이 잔차(residual) 그래프가 그려진다.
