3차원 유동해석을 통한 딤플 주변의 공동현상 특성 분석

Abstract

본 연구는 한양대학교 유체공학연구실 제공한 공동현상 발생장치의 딤플(Dimple)에 대해서 3차원 유동장 해석을 수행하였다. 유동은 기체-액체 이상유동, 정상(Steady)상태, 비 압축성(Incompressibility) 난류 유동으로 가정하여 상용 프로그램인 ANSYS Fluent v15.0 를 이용하였다. 난류모델은 표준 모델을 사용하였으며, 압력과 속도의 보정을 위해 SIMPLEC 알고리즘을 사용하였다. 기-액 이상유동 계산을 위해 Cavitation 모델을 사용하였다. 격자생성은 비 정렬 격자(Unstructured grid)로 구성하였다. 공동현상 발생장치 딤플의 주변에서 공동현상 발생할 지점을 예측하고 공동현상의 특성을 분석하기 위하여 액체의 온도, 점도(viscosity), 표면장력(surface tension)및 장치 벽면의 roughness에 따라 공동현상 발생량을 비교하였으며 그에 대한 공동현상과 유동 특성을 고찰하였다.