정상/비정상 유동해석을 위한 옥트리 기반의 무격자 질점 생성 기법 개발

Abstract

본 연구에서는 상대운동을 포함하는 비정상 유동 해석을 위한 옥트리 기반의 무격자 질점 생성 기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 무격자 질점계는 이동 질점계와 배경 질점계의 조합으로 구성되며, 이동 질점계는 물체와 함께 배경 질점계 위를 부유하게 된다. 이동 질점계의 생성에는 옥트리를 이용하여 복잡한 형상에 대해서도 강건하고 효율적인 질점계 생성이 가능하였다. 본 연구에서 개발한 질점 생성 기법을 Huh가 개발한 무격자 유동 해석 코드와 결합하여 무격자 해석 프로그램을 개발하였다. 플럭스 기법은 AUSMPW+를 사용하였고, 시간 적분 기법은 LU-SGS를 이용한 Dual time stepping 기법을 사용하였다. 개발된 무격자 해석 프로그램을 이용하여 다양한 형상에 대한 정상/비정상 유동 해석을 수행하였으며, 그 결과를 실험 결과 및 FVM 해석 결과와 비교하여 검증하였다. 본 연구를 통해 개발된 질점 생성 기법은 전처리 과정에서 요구되는 사용자의 시간과 노력을 크게 줄이는 것이 가능하므로, 무격자 기법에 대한 접근성 및 효율성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.