공기연령(Air age)
개요
본 에제는 실내 환기 해석 결과를 이용해서 공기연령을 구하는 예제이다. 위쪽 3개 흡기구에서 유입되고 측면의 출구로 빠져 나가는 문제이다. 공기연령은 계산된 결과로부터 후처리를 통해 얻게 된다.
프로그램의 구동 및 격자
프로그램 실행 후 [새 작업(New Case)]를 선택한다. 시작 창에서 [솔버 유형(Solver Type)]은 [압력기반(Pressure-based)]를, [다상유동 모델(Multiphase Model)]은 [None]을 선택한다.
격자는 주어진 polyMesh 폴더를 활용한다. 상단 탭에서 [파일(File)]-[격자 불러오기(Load Mesh)]-[OpenFOAM]을 순서대로 클릭하고 polyMesh 폴더를 선택한다.
기본조건(General)
정상상태 계산이기 때문에 모든 설정은 디폴트 조건을 사용한다.
모델(Models)
난류 모델은 디폴트 조건인 standard
모델을 사용한다.
물질(Materials)
공기의 디폴트 조건을 사용한다.
경계조건(Boundary Conditions)
경계조건은 다음과 같이 설정한다.
- in1, in2, in3 : 입구 속도(Velocity Inlet)
- 속도 크기(Velocity magnitude) : 1
- 난류 강도(Turbulent Intensity) : 10
- 난류 점도 비율(Turbulent Viscosity Ratio) : 1000
- out : 출구 압력(Pressure Outlet)
- 압력(Pressure) : 0
- wall :벽면(wall)
수치해석 기법(Numerical Conditions)
[압력-속도 연성기법(Pressure-Velocity Coupling Scheme)]은 SIMPLEC를 선택한다.
[이산화 기법(Discretization Schemes)]의 압력(Pressure)를 [Linear]로 설정한다.
나머지는 디폴트 조건을 사용한다.
초기화(Initialization)
초기조건은 다음과 같이 설정한다.
- Velocity : (0 0 0)
- Pressure : 0
- Scale of Velocity : 1
- Turbulent Intensity : 10
- Turbulent Viscosity Ratio : 1000
계산
메뉴의 [병렬연산(Parallel)]-[환경설정(Environment)]를 클릭하고 원하는 코어수를 입력한다.
[계산 조건(Run Conditions)]은 다음과 같이 설정하고 [계산시작(Start Calculation)] 버튼을 누르면 계산이 시작된다.
- 계산회수(Number of Iterations) : 1000
- 자동 저장 간격(Save Interval) : 1000
계산이 시작되면 아래와 같이 잔차(residual) 그래프가 그려진다.
공기연령 계산, 후처리
[결과(Results)]-[데이터 추출(Reports)]에서 [필드 생성(Collateral Fields)]을 클릭한다.
Age를 선택하고 Compute 버튼을 누르면 age라는 필드가 마지막 결과에 생성된다.
메뉴에서 [외부 프로그램(External tools)]-[ParaView] 버튼을 클릭하여 paraview를 실행한다.
병렬연산이면 [Case Type]을 [Decomposed Case]로 변경한다.
[Slice] 아이콘을 선택한다.
Pipeline Browser에서 [Z Normal]을 선택하고, [Coloring]을 [age]로 선택하면 다음과 같은 그림을 확인할 수 있다.
