유동해석:: 유한요소법을 활용한 유동팬 CFD해석

CAE 유동해석

 

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유한요소법을 활용한 유동팬 CFD해석

 

CFD / 유동해석 / 난류모델

안녕하세요, 엔글링크입니다.

 

엔글링크는 CAE 기반 설계검증 전문 업체로 제품 설계 및 3D 모델링, 유동해석(CFD), 유한요소해석(FEA), 구조해석 등 

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오늘 소개해드리는 프로젝트는 밀페 공간에서 유동팬 가동시에 유동 분포를 예측하기 위해 진행한 CFD해석입니다.

 

 

＊이미지는 참고용입니다.

 

유동팬 3D 모델링

 

 

내부 유동장 3D 모델링

내부 유동장 범위는 가로 50m 세로 40m 높이 12m 크기의 육면체로 형상화하고 창문은 0.9m 높이에 가로 1.5m 세로 0.6m 크기로

틈 없이 배치하였으며 내부 공기 순환을 위한 팬 2개가 설치되었습니다.

 

 

 

 

 

 

유한요소해석 모델

총 메쉬 격자의 수는 약 200만개로 이루어져 있으며 본 모델에서는 팬의 회전영역과 외벽, 외벽, 창문과 가까운 곳은 조밀하게, 먼 곳은 엉성하게 생성하였습니다.

 

 

 

 

해석 모델과 경계조건 선정

 

1. 해석 모델

팬이 구동하는 내부 유동장을 해석하기 위하여 Navier-Stockes방정식, RANS방정식을 사용하였으며

난류 모델로는 Realizable K-epsilon을 사용했습니다.

 

2. 경계조건

Boundary Condition		Value
Angular-Velocity	Rotation Area for Fan	72rpm
Transitional Velocity	Rotation Area for Fan	5m/s
Temperature	바닥면	10℃
	천장면	35℃

 

 

 

유동해석(CFD) 결과

 

1. 속도 분포

 

유동팬 내부 유동장의 속도 분포

 

 

 

 

 

2. 온도 분포

 

내부 유동장의 온도 분포 1s

 

내부 유동장의 온도 분포 5s

 

 

※시간은 시뮬레이션 상의 시간이며 실제 시간이 아닙니다.

 

 

 

 

3. 풍량

팬의 구동하는 전면부에서 발생하는 풍량은 팬의 회전 영역에서의 평균 풍속을 측정하여 산출하였습니다.

계산 결과는 다음의 표와 같습니다.

 

content	value
Averaged Velocity	3m/s
Flow area for Fan	0.0314㎡
Flow rate	333.12㎥/h

 

＊상기 이미지는 참고용입니다.

 

 

 

 

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