ANSYS Workbench를 활용한 해석 사례 소개-Eulerian model을 이용한 Cyclone 설계 자동화
이번 호에서는 앤시스 워크벤치(ANSYS Workbench)를 이용하여 모델링 및 해석을 자동으로 적용할 수 있는 파라미터 스터디(Parameter Study)의 특징 및 활용 사례를 소개하도록 한다. ■ 박성근 l ANSYS 제품의 총판을 담당하고 있는 태성에스엔이의 대리로, 열유동 및 화공 플랜트 관련 기술지원을 담당하고 있다.E-mail | sgpark@tsne.co.kr홈페이지 | http://www.tsne.co.kr 앤시스 워크벤치(ANSYS Workbench)란 하나의 환경에서 모델링, 격자생성, 해석 및 후처리까지 할 수 있게 하는 공간이다. 앤시스 워크벤치 V12.0부터 파라미터 스터디(Parameter study)라는 기능이 추가되었다. 파라미터 스터디는 모델링, 격자 생성, 해석, 후처리 등을 자동으로 진행할 수 있다. 기존 활용 방법은 동일한 형상에서 경계조건만 변경되든지 아니면 경계조건은 같고 형상만 변경될 때 GAMBIT, FLUENT의 Journal을 이용하여 반복되는 모델링 및 격자생성, 해석을 수행했다. 하지만 이는 번거로움과 여러 제약으로 인해 사용하기에 많은 불편함이 있었다. 이러한 불편한 점을 보완하기 위해 워크벤치를 이용하여 모델링 및 해석을 자동으로 적용할 수 있는 파라미터 스터디를 제안하고자 한다. 이번 호에서는 Cyclone 형상을 이용하여 CFD 해석 단계 별로 파라미터 설정 방법에 대해 알아보고자 한다. 여기서 Cyclone이란 유체와 입자상 고체물질을 분리하기 위해 만들어진 장치로 현재까지도 다양한 산업 현장에서 사용되고 있다. Cyclone의 구조와 형상을 변경하여 기존 Cyclone보다 입자의 포집 효율을 향상시키기 위해 기초 및 응용 연구가 활발하게 진행되고 있다. 1. 워크벤치를 이용한 자동화의 장점앤시스 워크벤치를 이용하면 다음과 같은 장점이 있다.
■ 워크벤치의 경우 최적화 기능을 이용하여 설계변수 설정 가능■ 형상 변경부터 해석, 후처리까지 자동으로 수행함으로 시간 단축 가능■ 각각의 생성된 워크벤치 파일을 활용하여 보고서 작성 가능■ 많은 케이스를 자동으로 해석하여 결과를 도출■ 백그라운드로 해석하기 때문에 속도가 매우 빠름
2. Journal과 Workbench 비교Workbench는 journal과 비교하여 다음과 같은 장점이 있다.
■ Journal보다 간편한 설정으로 자동화 가능■ Journal보다 형상 변경 및 해석 시간 단축■ Workbench의 경우 후처리도 자동으로 가능
3. 파라미터의 종류파라미터는 크게 3가지로 나눌 수 있다.
■ Input Parameter : 기하형상, 하중, 재료의 특성 정의, Cad 변수, 격자크기 변수, 해석 변수 설정 가능. 예) 두께, 길이, 격자의 Min & Max 크기, 유입속도 및 온도, 압력, 재료 물성치, 힘 등■ Output Parameter : 격자 또는 해석 결과 값 추출 가능, 기본적인 Output 값을 추출. 예) 격자 수, 질량유량, 부피, 주파수, 출구 속도 및 온도, 임의의 한 점에서의 데이터, 표면온도, 응력, 임계 좌굴 압력 등■ Derived Parameter : 입출력 변수의 수치적 조합을 이용하여 생성된 변수, 다양한 함수를 이용 유도변수 정의 가능, CFD-Post에서 Expressions 기능 이용. 예) 입출구의 압력차 및 온도차, cost function, normalized stress, uniformity
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작성일 : 2012-04-04
