유동해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 결과는 메쉬(mesh)에 따라 차이가 날 수 있습니다. 메쉬는 해석 도메인을 나누는 격자 구조로, 유동 해석의 정확도와 계산 비용에 중요한 영향을 미칩니다. 아래는 메쉬에 따른 유동해석 결과의 차이에 영향을 미치는 주요 요인들입니다. 1. 메쉬의 크기 및 해상도: 메쉬 크기(셀 크기): 메쉬가 세밀할수록 (즉, 메쉬의 셀이 작을수록) 물리적 현상을 더 정확하게 모델링할 수 있습니다. 예를 들어, 경계층, 와류, 충격파 등과 같은 복잡한 유동 구조를 정확하게 포착하기 위해서는 충분히 작은 메쉬가 필요합니다. 그러나 너무 세밀한 메쉬는 계산 비용을 크게 증가시킬 수 있습니다. 메쉬 해상도: 특정 유동 현상이나 복잡한 지형/구조 근처에서는 더 높은 해상도의 메쉬가 필요할 수 있습니다. 낮은 해상도의 메쉬는 해석 결과의 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 2. 메쉬의 품질: 메쉬의 품질(Orthogonality, Skewness 등): 메쉬가 균일하고, 왜곡이 적으며, 각 셀이 가능한 한 정규형에 가까울수록 계산 결과의 정확도가 높아집니다. 메쉬 품질이 낮으면 계산 중 수치적 오류가 발생할 수 있습니다. 메쉬의 형태: 삼각형, 사각형, 사면체, 육면체 등 다양한 형태의 메쉬가 있습니다. 각 형태에 따라 유동 해석의 정확도와 계산 효율이 달라질 수 있습니다. 3. 메쉬 독립성(Mesh Independence): 해석 결과가 메쉬에 의존하지 않도록 메쉬 독립성 검증이 필요합니다. 메쉬 독립성 검증은 점차 메쉬를 세분화하여 결과가 더 이상 변하지 않는 메쉬 크기를 찾는 과정입니다. 이를 통해 메쉬 크기와 계산 결과 간의 관계를 파악하고, 최적의 메쉬를 선택할 수 있습니다. 4. 경계 조건 및 초기 조건의 반영: 메쉬의 해상도가 경계 조건이나 초기 조건을 적절히 반영할 수 있는지에 따라 결과가 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 경계층 근처의 유동을 정확히 포착하려면 그 영역에 적절한 메쉬 크기와 형상을 적용해야 합니다. 5. 메쉬의 지역적 집중: 특정 영역에서 중요한 유동 현상이 발생한다면, 그 영역에 메쉬를 집중적으로 배치하는 것이 필요합니다. 이를 **국부적 메쉬 정련(Local Mesh Refinement)**이라고 하며, 복잡한 유동 구조를 정확하게 해석하기 위해 필수적인 기법입니다. 결론적으로, 메쉬의 설정은 유동해석의 결과에 중요한 영향을 미치며, 잘못된 메쉬 설정은 해석 결과의 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 따라서, 적절한 메쉬 선택과 메쉬 독립성 검증이 중요합니다. 산업장비 유동해석 사례▶
