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NFLOW : SPH/LBM 기반의 유동 해석 소프트웨어
2021-10-29 475 8
  • 개발 및 공급 : 이에이트
  • 주요 특징 : SPH 및 LBM 이론을 기반으로 유체의 움직임에 대한 다상 유동 해석 지원, 고유 알고리즘으로 변동성을 갖는 이웃 입자들을 빠르게 탐색, 멀티 GPU를 사용해 해석 속도 향상, 메시리스 기법으로 전처리 과정 개선 등

 

 

NFLOW는 이에이트가 국내 기술로 개발한 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 및 LBM(Lattice Boltzmann Method) 이론을 기반으로 유체의 움직임을 계산, 분석, 예측하는 시뮬레이션 소프트웨어로, 4차 산업혁명 기술의 핵심인 데이터 기반의 디지털화를 통한 디지털 트윈(Digital Twin) 구현의 핵심 기술이다.

기존의 외산 솔루션과 차별화(Easy, Fast, Flexible, Efficiency)되는 기술을 가졌으며, 시뮬레이션 전 분야에서 사용 가능하고, 제품 설계부터 검증까지 모든 단계에서 고객이 원하는 서비스를 제공한다.

NFLOW는 건축.토목, 석유화학.에너지, 조선.해양, 제조.설비.부품, 항공.우주, 자동차, 전기.전자, 바이오.헬스케어 등의 다양한 분야에서 사용가능한 넓은 적용분야를 가진 제품이다.

 


▲ SPH : 도심지 산사태 시뮬레이션

 

NFLOW의 주요 특징

  • 다상(Multi-phase) 유동 해석 : 서로 다른 밀도를 지닌 유체 입자들의 상호작용 과정과 흐름 해석 가능
  • 입자 방식의 처리 알고리즘 : 각 입자의 위치에 따라 변동성을 갖는 이웃 입자들을 방정식 기반으로 빠르게 탐색하여 주변 입자를 찾을 수 있는 고유 알고리즘을 가짐
  • GPGPU 사용으로 빠른 해석 속도 제공 : Multi-GPU 기술은 다중 그래픽 처리장치를 사용하여 연산 속도를 크게 높이는 기술로, 기존 CPU 대비 약 8배 빠른 해석속도 보유
  • Meshless 기반 : 직교격자 위 경계조건을 부여하여 구조물 형상을 반영하기 때문에 기존 CFD에 비해 전처리 과정이 간편하고 효율적임

 


▲ LBM : 푸드코트 내 HVAC 해석

 


▲ SPH : LNG 탱크 슬로싱 시뮬레이션

 

주요 기능

SPH

  • 비압축성 유동
  • 비정상 상태 유동
  • 복합 열 전달
  • 난류 모델(LES)
  • 자유 표면 유동
  • 농도 확산 및 대류
  • SPH-탄성체
  • 유체-분체 연동 해석
  • 열 확산 및 대류
  • 유체-강체 연동 해석
  • 속도 감쇠 구역
  • 복합 물질 유동
  • 개방 경계 구역
  • 사용자 정의 함수
  • 6-DOF 움직이는 경계조건

 


▲ SPH : 열 전달 해석

 

LBM

  • 비압축성 유동
  • 비정상 상태 유동
  • 복합 열 전달
  • 난류 모델(LES, RANS)
  • 자연/강제 대류
  • 농도 확산 및 대류
  • 유체-구조 연성
  • 복사 열 전달
  • 다중 GPU
  • 다중 블록 구조 격자
  • 압축성 유동
  • 회전체 모델
  • 고신뢰성 구조물 경계 조건
  • 상 변화

 


▲ LBM : 미세구체 제조설비 다상 유동해석

 

도입 효과

  • 입자 수 제한 없이 대규모의 다양한 상황 해석 가능
  • 다상 유동 해석이 가능하여 복잡한 물리 현상 해석이 쉬움
  • 별도의 격자를 생성할 필요 없어 비전문가도 빠르게 유동 해석 가능
  • 3D 모델링 소프트웨어와 자유로운 호환
  • 고객 맞춤형 디지털 트윈 시뮬레이션 제품 공급

 

주요 고객 사이트

현대중공업, 한국수자원공사, 농어촌공사, 한국도로공사, 한국항공우주산업, 다산컨설턴트, 문화재청 국립부여문화재연구소 등

 


▲ LBM : 항공기 엔진 난류해석(2D/3D Velocity)

 


▲ SPH : 수자원공사 성과공유제 결과 요약

 

 

기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

정수진 sjeong@cadgraphics.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2021년 11월호

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