경계 조건

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경계 조건

입자(Particle) 모듈에 대한 경계 조건 매개 변수는 Flow Analysis 트리의 경계에 적용됩니다. 인터페이스의 한면에 흐름(Flow) 모듈이 숨겨져 있어 경계(Boundary)를 생성하는 인터페이스에도 이 옵션이 적용됩니다.

다음과 같은 옵션을 사용하여 경계의 입자 또는 흐름맥 처리를 지정합니다.

열기

유선이 도메인에 드나들 수 있도록 개방 경계 조건을 사용합니다. 개방(Open) 경계는 대개 흐름(Flow) 모듈 유입구(Inlet) 또는 배출구(Outlet)에 해당하지만, 다른 유형의 흐름(Flow) 경계에 적용될 수도 있습니다.

개방 경계에서 입자를 방출하려면 입자 방출(Release Particle)을 예(Yes)로 설정하십시오. 경계에서 입자나 흐름맥의 역학 처리에 대해 방출 빈도(Release Frequency), 임의 방출(Random Release), 입자 반지름(Radius of Particles), 방출 위치(Release Position) 및 초기 속도(Initial Velocity)를 지정할 수 있습니다.

벽

입자 벽 모델

벽 경계에서 입자나 흐름맥의 반응을 지정합니다. 질량 있음(Has Mass)으로 설정된 입자에 이 옵션을 사용할 수 있습니다. 질량 없음 입자의 경우 입자가 벽의 유선을 따라갑니다.

입자 벽 모델에는 다음과 같은 모델이 있습니다.

1. 완전 바운스 - 입사각과 에너지가 동일한 벽에서 입자나 흐름맥이 반사됩니다. 입자의 운동량과 운동 에너지는 완전히 보존되며 입사각은 반사각과 같습니다.

2. 고정 - 입자나 흐름맥이 벽에 고정됩니다.

3. 부분 바운스 - 사용자 입력에 따라 수직 에너지 손실, 탄젠트 에너지 손실 또는 수직 에너지 손실과 탄젠트 에너지 손실 모두의 손실이 있는 벽에서 입자나 흐름맥이 반사됩니다.

◦ 수직 에너지 손실 - 부분 바운스로 벽 경계에 부딪히는 입자나 흐름맥 운동 에너지의 수직 컴포넌트 손실입니다.

◦ 탄젠트 에너지 손실 - 부분 바운스로 벽 경계에 부딪히는 입자나 흐름맥 운동 에너지의 탄젠트 컴포넌트 손실입니다.

◦ 최대 수직 속도 - 수직 속도가 벽 경계에 지정된 값보다 큰 모든 입자입니다.

◦ 최소 수직 속도 - 수직 속도가 벽 경계에 지정된 값보다 작은 모든 입자입니다.

입자의 수직 속도 값이 최대 수직 속도와 최소 수직 속도 사이일 경우 입자가 벽에 고정됩니다.

4. 사용자 정의 - 벽 경계에서 입자나 흐름맥의 반응을 사용자가 지정합니다.

손실된 부분과 관련하여 수직 에너지 손실(Normal Energy Loss) 및 탄젠트 에너지 손실(Tangential Energy Loss)이 지정됩니다. 예를 들어 1.0은 총 수직 에너지 손실을 의미합니다. 1.0보다 큰 수직 에너지 손실(Normal Energy Loss) 및 탄젠트 에너지 손실(Tangential Energy Loss) 값은 1로 재설정됩니다. 수직 에너지 손실(Normal Energy Loss) 값은 벽(Wall) 경계에 필수입니다.

대칭

경계에 대칭이 있으면 입자나 흐름맥이 경계에서 반사됩니다. 이는 흐름(Flow) 모듈의 대칭 경계에 해당합니다.

입자 방출(Release Particle)을 예(Yes)로 설정하면 대칭 경계에서 입자가 방출됩니다. 경계에서 입자나 흐름맥의 역학 처리에 대해 방출 빈도(Release Frequency), 임의 방출(Random Release), 입자 반지름(Radius of Particles), 방출 위치(Release Position) 및 초기 속도(Initial Velocity)를 지정할 수 있습니다.

입자 방출(Release Particle)을 예(Yes)로 설정하면 개방, 벽 또는 대칭 경계에서 입자가 방출됩니다.

입자 방출

입자 방출(Release Particle)을 예(Yes)로 설정하면 경계에서 입자나 흐름맥의 방출이 활성화됩니다. 다음과 같은 옵션이 활성화됩니다.

• 방출 빈도(Release Frequency)

• 임의 방출(Random Release)

• 입자 반지름(Radius of Particles)

• 초기 속도(Initial Velocity)

• 방출 위치(Release Position)

방출 빈도

입자가 경계에서 흐름으로 한 번 이상 방출됩니다. 이 설정은 입자 패치의 방출 시간

및 두 방출 간의 시간 간격

을 정의합니다. Creo Flow Analysis에서 다음과 같은 옵션을 사용하여 입자 방출 빈도를 지정하십시오.

• 한 번(Once) - 초기 값에서 또는 솔루션에서 시뮬레이션이 시작될 때 하나를 방출합니다. 연속 실행에서는 입자가 재방출되지 않습니다.

• 시간 단계 간격(Time Step Interval) - 과도 시뮬레이션의 간격으로 방출됩니다. 방출 빈도

를 사용할 경우 입자 방출 시간 간격은

곱하기 흐름 시간 단계

입니다. 예를 들어 빈도가 3으로 설정되면 1번째, 4번째, 7번째, 10번째 시간 단계가 시작될 때 입자가 방출됩니다.

• 모든 시간 단계(Every Time Step) - 과도 상태 시뮬레이션의 모든 시간 단계 시작 시 방출됩니다.

• 시간 간격(Time Interval) - 고정 시간 간격(초)에 방출됩니다. 시간 단계(Time Step) 입력 값이 고정 시간 간격을 제어합니다.

이 직접 지정됩니다.

질량 없음 입자의 경우 다음 옵션을 사용하여 다음의 경계에서 방출된 입자의 방향을 추적하십시오.

• 앞으로(Forward) - 시간상 앞으로 이동합니다.

• 뒤로(Backward) - 각 시간 단계에서 현재 속도 필드를 기준으로 시간상 뒤로 이동합니다.

• 모두(Both) - 시간상 앞과 뒤로 모두 이동합니다.

임의 방출

흐름 경계의 경우 계산 메쉬가 경계 셀에 해당하는 유한한 수의 면으로 해당 경계를 나눕니다. 입자가 경계에서 흐름 도메인으로 방출되면 셀 면의 면적에 비례하는 확률로 입자 방출을 위해 경계 셀을 임의로 선택할 수 있습니다. 입자의 양(Amount of Particles)은 다음 옵션 중 하나를 사용하여 결정됩니다.

• 개수(Number) - 입자 수(Number of Particles)에서 방출되는 총 입자 수가 경계에 직접 지정됩니다.

• 질량 유속(Mass Flux) - 불연속 입자 위상의 질량 유속이 지정되며 질량 유속, 반지름 및 밀도로 입자 수가 계산됩니다.

입자 유형(Particle Type)을 질량 있음(Has Mass)으로 설정하면 질량 유속(Mass Flux)의 입자의 양(Amount of Particles) 옵션이 활성화되어 나타납니다.

입자 반지름

이 설정은 방출할 때 지정되며 변경되지 않습니다. 방출이 여러 개일 경우 입자 반지름이 다를 수 있으며, 식 편집기(Expression Editor)를 시간 함수로 사용하여 반지름을 지정합니다. Creo Flow Analysis에서 입자는 구형이며, 입자의 체적이 유체를 대체하지 않습니다. 질량 있음(Has Mass)으로 설정된 입자의 경우, 방정식 2.368 및 방정식 2.371에 나온 대로 입자 질량(부피) 및 유체와 입자의 항력을 계산하기 위해(레이놀즈 수 기준) 반지름이나 지름을 사용합니다.

질량 없음(Massless)으로 설정된 입자의 경우 입자 반지름(Radius of Particles)이 입자 크기에 영향을 미칩니다. 입자 반지름(Radius of Particles) 값은 0보다 커야 합니다.

초기 속도

각 입자의 초기 속도

가 방출 위치

및 방출 시간

에 지정됩니다. 기본적으로 질량 없음(Massless)으로 설정된 입자는 국소 흐름 속도

와 속도가 동일합니다.

질량 있음(Has Mass)으로 설정된 입자에는 다음 사양을 설정할 수 있습니다.

• 유체와 동일(Same as Fluid) – 초기 속도가 질량 있음(Has Mass)으로 설정된 입자의 국소 흐름 속도

와 동일합니다.

방정식 2.417

입자 방출 시간이 된 경계 면, 경계 셀 중심 또는 경계 면과 경계 셀 중심 모두에서

이 흐름 속도일 수 있습니다.

• 사용자 지정 - 초기 속도를 지정합니다.

방정식 2.418

여기서

및

은 카티시안 좌표계에서 초기 속도 컴포넌트입니다.

방출 위치

이 설정은 방출 시간

이 된 입자의 시작 또는 방출 위치

입니다. 다음 중 하나를 선택하여 경계에서 방출 위치가 결정됩니다.

• 셀 중심(Cell Center) - 경계 셀에서 입자가 방출됩니다(

• 면 중심(Face Center) - 경계 면에서 입자가 방출됩니다(

• 면 및 셀 중심(Face and Cell Centers) - 경계 셀과 면에서 입자가 방출됩니다. 셀 면과 중심에서 같은 수의 입자가 방출됩니다. 경계 면이나 셀의 수 또는 임의 방출(Random Release)에 지정하는 총 입자 수에 따라 결정됩니다. 방출되는 총 입자 수는 지정된 입자 수(Number of Particles) 또는 경계 면이나 셀 개수의 2배입니다.

임의 방출(Random Release)을 아니요(No)로 설정하면 Creo Flow Analysis에서는 경계의 모든 면 중심 또는 면 중심과 셀 중심에서 입자가 방출된다고 가정합니다.

인터페이스 조건

인터페이스(Interface)의 한면이 흐름에 대해 숨겨짐(Blanked)인 경우 모듈에 대한 인터페이스 속성은 해당 경계 조건에 대한 속성과 동일합니다. 흐름(Flow) 모듈이 인터페이스의 양면에서 활성(Active) 상태인 경우 해당 인터페이스는 기본 인터페이스(Default Interface)로만 지정할 수 있습니다.