유체-구조 연성 해석을 위한 common-refinement 기반 불일치 격자 경계면에서의 정보 전달 기법 연구

Abstract

본 연구는 유체-고체 연성 해석이 활발히 진행되고 있는 고체로켓의 3차원 연소실 상경계면 형상에 대해 정보 전달 기법 중 하나인 common-refinement 기법의 적용을 목적으로 수행되었다. 기법 구현은 상경계면에 common surface를 구성하고 특정 error norm을 최소화 시키는 minimization 내삽법을 적용하는 과정으로 수행되었다. 이를 바탕으로 다양한 다차원 상경계면 형상에서 연속 및 불연속 함수를 이용한 정보 전달 실험을 수행하였고, 다른 기법들과 해석 결과를 비교하였다.

During multi-physics or multi-phase simulations accompanying fluid-structure thermal interaction, data transfer problems always arise along non-matching interfaces caused by different computational meshes for each physical domain. Common-refinement scheme, among many available methods, is attractive since it is known to yield conservative and accurate data transfer for non-matching interface cases. This is particularly important in simulating compressible unsteady fluid-structure thermal interaction inside solid propellant rockets, where grid size along solid-fluid interfaces is substantially different. From this perspective, we examine performances of common-refinement-based data transfer scheme between structured quadrilateral (structure part) and unstructured triangular (fluid part) meshes by comparing computed results with other data transfer methods.