์ด ๋ฌธ์์ ์๋ณธ์ ์ธ๋ถ ์ํค์์ ๊ฐ์ ธ์์ต๋๋ค.
1. ๊ฐ์[ํธ์ง]
๋ฌด๋ฃ์ด์ ์คํ์์ค ์ํํธ์จ์ด ํจํค์ง๋ก OpenFOAM ์ฌ๋จ์์ ์ํ๊ถ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. OpenFOAM ์ฌ๋จ(ํํ์ด์ง)์์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๋ฒ์ ๊ณผ Extend-Project(ํํ์ด์ง)์์ ๊ด๋ฆฌํ๋ ๋ฒ์ ๋ฑ ๋ ๊ฐ์ง์ ๋ค๋ฅธ ๋ฒ์ ์ด ๊ด๋ฆฌ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ๋ ๋ฒ์ ์ ๊ฐ๊ฐ ๋ณ๊ฐ๋ก ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์๋ค. ์ ์ฐ์ ์ฒด์ญํ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ๋ฐ์ด ์์๋์์ผ๋ ํธ๋ฏธ๋ถ๋ฐฉ์ ์ ํํ์ ๋ค์ํ ๋ณด์กด๋ฐฉ์ ์์ FVM ๊ธฐ๋ฒ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํ ์ ์๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ํฌํจ๋ ๋ฐฉ๋ํ ๋ผ์ด๋ธ๋ฌ๋ฆฌ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์์ถ์ฑ๊ณผ ๋น์์ถ์ฑ์ ํฌํจํ ๋ณต์กํ ์ ์ฒด ์ ๋, ์ง์ ์์นํด์๋ฒ(DNS), ํํ๋ฐ์, ๋๋ฅ(Turbulence), ์ด์ ๋ฌ, ์ ์๊ธฐ์ฅ, ๊ณ ์ฒด์ญํ, ๊ธ์ต๊ณตํ ๋ฌธ์ ๋ฑ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
ํ ์ ์๋ค.
์คํ ์์ค ์ํํธ์จ์ด์ ํน์ฑ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ์์ฒด์ ํธ์ง์ด ์์ ๋ก์ด ํธ์ด๋ค. ์ด ๋๋ฌธ์ ๋ค๋ฅธ ์์ฉ์ํํธ์จ์ด๋ค (fluent, CFX, STARCD ๋ฑ) ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅด๊ฒ ์ํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ง์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ ์ฉ ์ํฌ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฐ์ ์ด๋ค. ํ์ง๋ง GUI์ ๋ถ์ฌ๋ก ์ธํด(post processing์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ParaView๋ผ๋ ์๋ํํฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์์ฝ๊ฒ ์งํ ํ ์ ์๋ค.) ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ์ฉํ ๋ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋๋ค. ์์ ์ธ๊ธํ ์์ฉ์ํํธ์จ์ด๋ค์ด ๋ง์ฐ์ค ํด๋ฆญ ๋ช ๋ฒ๊ณผ ํค๋ณด๋ ํ์ดํ ๋ช ๋ฒ์ผ๋ก ์์ฝ๊ฒ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅด๊ฒ, ์ด๊ธฐ์น์ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด, ๊ฐ์ข ์์๋ค์ ํฌ๋งท์ ๋ง๊ฒ ํ๋ก๊ทธ๋จ ํ๋ฏ์ด ์ฝ๋ฉ(ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด C++๋ก ์ง์ฌ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ฝ๋ฉ์ด ๋ง๋ค.)ํด ์ฃผ์ด์ผ ํ๋ค. ๊ฑฐ๊ธฐ๋ค ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ์ง์ํ์ง ์๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ถ๊ฐํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ๋ง๋ก C++์ฝ๋ฉ์ ์ ๋๋ก ํด์ผํ๋ค.
๋ํ MPI๊ฐ ์ง์๋์ฌ ๋ฉํฐ์ฝ์ด๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ์๋๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ์ํฌ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ผ๋ฐ PC๋ณด๋ค๋ ๋๋๋ก ์์ ์ฃผ์์ ์ฌ์ฉ๊ฐ๋ฅํ ํด๋ฌ์คํฐ๊ฐ ์๋์ง ํ์ธํด๋ณด๊ณ ๊ทธ๊ณณ์ ์ค์นํด์ ์ฌ์ฉํ๋๋ก ํ์.
์ฒ์ ์ค์น๋ฅผ ํ๊ฒ ๋๋ฉด ์คํ ํ์ผ ํ๋ ์์ด ํด๋๋ง ๋์ฌ ์์ด ๋ฌด์๋ถํฐ ํด์ผํ๋์ง ๋๊ฐ ํ๋ฏ๋ก, ์ต์ํด ์ง๊ธฐ ์ ๊น์ง ํํ ๋ฆฌ์ผ ํด๋ ์์ ์๋ ๊ฐ์ข ์์ ๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ์ฌ ์ฐ์ตํด ๋ณด๋ ๊ฒ์ด ํ์ํ๋ค.
์คํ ์์ค ์ํํธ์จ์ด์ ํน์ฑ ์ ํ๋ก๊ทธ๋จ ์์ฒด์ ํธ์ง์ด ์์ ๋ก์ด ํธ์ด๋ค. ์ด ๋๋ฌธ์ ๋ค๋ฅธ ์์ฉ์ํํธ์จ์ด๋ค (fluent, CFX, STARCD ๋ฑ) ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅด๊ฒ ์ํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ง์ ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐํ์ฌ ์ ์ฉ ์ํฌ ์ ์๋ค๋ ์ ์ด ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฐ์ ์ด๋ค. ํ์ง๋ง GUI์ ๋ถ์ฌ๋ก ์ธํด(post processing์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ParaView๋ผ๋ ์๋ํํฐ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฐ๋ํ์ฌ ์์ฝ๊ฒ ์งํ ํ ์ ์๋ค.) ๊ธฐ๋ฅ์ ์ฌ์ฉํ ๋ ์ง์ ์ฅ๋ฒฝ์ด ๋๋ค. ์์ ์ธ๊ธํ ์์ฉ์ํํธ์จ์ด๋ค์ด ๋ง์ฐ์ค ํด๋ฆญ ๋ช ๋ฒ๊ณผ ํค๋ณด๋ ํ์ดํ ๋ช ๋ฒ์ผ๋ก ์์ฝ๊ฒ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ๊ณผ๋ ๋ค๋ฅด๊ฒ, ์ด๊ธฐ์น์ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด, ๊ฐ์ข ์์๋ค์ ํฌ๋งท์ ๋ง๊ฒ ํ๋ก๊ทธ๋จ ํ๋ฏ์ด ์ฝ๋ฉ(ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด C++๋ก ์ง์ฌ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ฝ๋ฉ์ด ๋ง๋ค.)ํด ์ฃผ์ด์ผ ํ๋ค. ๊ฑฐ๊ธฐ๋ค ํ๋ก๊ทธ๋จ์ด ์ง์ํ์ง ์๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ถ๊ฐํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ๋ง๋ก C++์ฝ๋ฉ์ ์ ๋๋ก ํด์ผํ๋ค.
๋ํ MPI๊ฐ ์ง์๋์ฌ ๋ฉํฐ์ฝ์ด๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ์๋๋ฅผ ์ฆ๊ฐ ์ํฌ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ผ๋ฐ PC๋ณด๋ค๋ ๋๋๋ก ์์ ์ฃผ์์ ์ฌ์ฉ๊ฐ๋ฅํ ํด๋ฌ์คํฐ๊ฐ ์๋์ง ํ์ธํด๋ณด๊ณ ๊ทธ๊ณณ์ ์ค์นํด์ ์ฌ์ฉํ๋๋ก ํ์.
์ฒ์ ์ค์น๋ฅผ ํ๊ฒ ๋๋ฉด ์คํ ํ์ผ ํ๋ ์์ด ํด๋๋ง ๋์ฌ ์์ด ๋ฌด์๋ถํฐ ํด์ผํ๋์ง ๋๊ฐ ํ๋ฏ๋ก, ์ต์ํด ์ง๊ธฐ ์ ๊น์ง ํํ ๋ฆฌ์ผ ํด๋ ์์ ์๋ ๊ฐ์ข ์์ ๋ฅผ ์ฐธ๊ณ ํ์ฌ ์ฐ์ตํด ๋ณด๋ ๊ฒ์ด ํ์ํ๋ค.
2. ์ฌ์ฉ๋ฒ[ํธ์ง]
OpenFOAM์ ์ฌ์ฉํ๋๋ฐ ์์ด์๋ ์ธ ๊ฐ์ ํด๋์ ์์ ์ด ์ํ๋ ์ ๋ณด๋ฅผ ์
๋ ฅํ์ฌ ๋ฃ์ด ์ฃผ์ด์ผ ํ๋ค.
- ์ด๊ธฐ์น ๋ฐ ๊ฒฝ๊ณ ์กฐ๊ฑด ("0" ํด๋): ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๊ณ ์ ํ๋ ๋ชจ๋ ์ค์นผ๋ผ์ ๋ฒกํฐ๋ค(์๋, ์จ๋, ์๋ ฅ ๋ฑ; ์๋ ฅ์ ๊ฒฝ์ฐ ์์ถ์ฑ ์ ๋๊ณผ ๋น ์์ถ์ฑ ์ ๋์ ๋จ์๊ฐ ๋ค๋ฅด๋ฏ๋ก ์์ฑ์ ์ฃผ์ ํ์.)์ ์ด๊ธฐ์น ๋ฐ ๊ฒฝ๊ณ ์กฐ๊ฑด์ ์ ๋ ฅ ํด ์ฃผ์ด์ผ ํ๋ค.
- ์์ ("constant" ํด๋): ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํ๋๋ฐ ํ์ํ ๋ฌผ์ฑ์น๋ค๊ณผ ๋ฉ์ฌ์ ๋ํ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ค์ด๊ฐ๋ค. ๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก OpenFOAM์ blockMesh๋ผ๋ structured mesh ์์ฑ๊ธฐ๊ฐ ํฌํจ ๋์ด ์๋๋ฐ, ๋งค์ฐ ๊ท์ฐฎ์ ์ผ๋ จ์ ๊ณผ์ ๋ค์ ํตํด (hexahedron ๋ฉ์ฌ๋ฅผ ์์ฑํ๋๋ฐ ์์ด ๋ชจ๋ ์ ๋ค์ ์ค๋ฅธ์ ๋ฒ์น์ ์๊ฑฐํ์ฌ ์ ๋ ฅํด์ผ๋ง ํ๋ค๊ฑฐ๋, ์ ๋ ฅ๋๋ ์ ๋ค์ ์ ๋ณด๋ก ์ขํ๊ณ๊ฐ ๊ฒฐ์ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์๋๋ค๊ฑฐ๋ ํ๋ ๋ฑ์ ๊ณ ๋ ค๋ฅผ ๋ค ํ ํ) ๋ฉ์ฌ๋ฅผ ์์ฑํ๋ฉด, ๋ชจ๋ ์ , ๋ฉด ๋ฑ์ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ฐ๋ก ์ด ํด๋ ์์ polymeshํด๋์ ์ ์ฅ์ด ๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์ ํธํ๊ฒ ํ๋ ค๋ฉด ์์ ์ด ์ต์ํ CAD ํ๋ก๊ทธ๋จ์ผ๋ก geometry๋ฅผ ์์ฑํ๊ณ , Meshingํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ด์ฉํ์ฌ FLUENT ํฌ๋งท์ผ๋ก ์ ์ฅํ์. OpenFOAM์๋ FLUENT ๋ฉ์ฌ ํ์ผ์ ๋ณํ์์ผ์ฃผ๋ ํด์ด ์์ด ์์ฝ๊ฒ ์ฃผ์ด์ง ๋ฉ์ฌ๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ ์๋ค.
- ์ ์ด ํ์ผ ("system" ํด๋): ์์นํด์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ณ๊ฒฝํ๊ฑฐ๋, relaxation factor, timestep๋ฑ ์ก๋คํ์ง๋ง ๋งค์ฐ ํ์ํ ์ ๋ณด๋ค์ด ์ ์ฅ๋๋ค.
3๊ฐ์ง ์ ๋ณด๊ฐ ๋ค ์ ๋ ฅ๋๋ฉด ์ปค๋งจ๋ ์ฐฝ์์ ์์ ํ ์ฌ์ฉํ๋ ค๊ณ ํ๋ solver๋ฅผ ์น๋ฉด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ด ์์๋๋ค.
3. ๊ด๋ จ ์ธ๋ถ๋งํฌ[ํธ์ง]
์คํํผ ํ์ต ๋ธ๋ก๊ทธ : https://onedayof.tistory.com/98