BARAM-v25.1의 업그레이드 내용을 소개합니다.
비압축성 완전기체(Incompressible Rerfect Gas) 모델
비압축성 자유류(Free Stream) 경계조건 설정에 AOA/AOS 사용
Curvature Refinement
BaramMesh에는 면(Surface)에서 격자 분할 레벨(refine level)을 조정하는 방법으로 특징 각도 임계값(Feature Angle Threshold) 기능이 있습니다. 이것은 두 면이 날카로운 각을 이루는 부분에 격자를 조밀하게 하는 방법입니다. 이와 달리 면의 곡률에 따라 분할 레벨을 달리 하는 방법이 추가 되었습니다. 곡률 반경에 몇개의 격자를 넣을 것인지를 지정함으로써 곡면의 격자 크기를 조정합니다. 항공기 날개의 앞부분인 leading edge와 같이 곡률이 있는 곳에 별도의 영역 지정 없이 격자를 조밀하게 만들 수 있어 편리합니다.
3가지 입력을 사용합니다.
- 곡률반경 당 격자수(Number of cells per Radius of Curvature) : 입력값이 N일 때 곡률반경이 R이면 그 부분의 격자 크기는 R/N이 됩니다.
- 최대 격자 레벨(Maximum Cell Level) : 너무 많은 격자가 들어가지 않게 최대 레벨을 제한합니다.
- 날카로운 면에 적용하지 않기 옵션(Do not refine sharp surface) : 전체에 비해 상대적으로 매우 작은 영역에 과도한 격자 분할을 막는 옵션입니다. 이 옵션을 사용할 때는 최소 곡률반경을 입력하고, 그보다 작은 경우에 적용하지 않습니다.
아래 그림은 에어포일의 앞부분에 적용한 사례입니다. 오른쪽이 적용한 경우입니다.
특징 각도 임계각(Feature Angle Threshold)에 의해 격자가 분할 될 영역에는 적용되지 않습니다. 아래 그림의 왼쪽은 curvature refinement를 설정했으나 feature angle threshold가 30일 때 적용되지 않은 상태입니다. 가운데 그림은 feature angle threshold를 100일 때 curvature refinement가 적용된 것입니다. 오른쪽 그림은 curvature refinement를 설정하지 않고 feature angle threshold가 30일 때 면의 최대 레벨을 3으로 높였주었을 때입니다.
Tutorial – ONERA M6 wing tutorial
필드 생성 기능
계산이 끝난 후 혹은 계산 중 저장할 때 계산된 결과로부터 다양한 필드를 생성하는 기능이 추가되었습니다.
만들 수 있는 필드는 다음과 같습니다.
- 경계면에서의 값 : wall heat flux, wall heat transfer coefficient, wall shear stress, y+
- 전체 영역에서의 값 : Q, vorticity, total pressure, age, Mach number
계산이 끝난 후 후처리 과정에서 생성하는 것은 [데이터 추출(Report)] 부분에 추가된 Collateral Fields 버튼을 클릭하면 됩니다.
다음의 창에서 원하는 필드를 선택하면 마지막 저장된 데이터에 해당 필드가 추가됩니다.
결과를 저장할 때마다 만들기 위해서는 [수치해석 기법(Numerical Condition)]의 [고급설정(Advanced)] 창에 추가된 부분에서 설정합니다.
아래 그림은 정상상태 계산 후 공기연령(age) 필드를 생성하고 후처리한 결과입니다.
아래 그림은 비정상상태 계산시 vorticity를 생성하고 후처리한 결과입니다.
Incompressible Perfect Gas model
BARAM-v24.4에서 화학종 계산 기능이 추가되면서 화학종 계산시 밀도 계산 방법으로 incompressible perfect gas가 추가되었습니다. 이번에는 화학종 계산이 아닌 경우에도 이것을 사용할 수 있게 되었습니다.
밀도를 계산할 때 밀도를 온도만의 함수로 계산합니다. 압력은 [기준값(Reference Value)]에서 정의한 압력 값을 사용합니다.
rho=p_ref/RT
Free Stream Boundary Condition
비압축성 자유류(Free Stream) 경계조건에서도 Farfield Riemann 경계조건과 같이 받음각(AOA)과 옆미끄럼각(AOS)를 이용하여 유동 방향을 설정할 수 있습니다.
경계조건을 이용한 초기화
초기화 방법으로 특정 경계면의 조건을 사용할 수 있게 되었습니다.
‘Compute from’에서 경계면을 선택하면 거기에 주어진 값들이 초기값으로 자동 설정됩니다. 복잡한 유동 방향을 편리하게 설정할 수 있습니다.
Center of Rotation
BaramMesh와 BaramFlow의 그래픽 창에서 격자를 회전시킬 때 회전 중심을 사용자가 지정할 수 있는 기능이 추가되었습니다.
아래 그림의 마지막 아이콘을 클릭하고 디스플레이창에서 원하는 위치를 누르면 거기가 회전중심이 되고 빨간색 축이 표시됩니다.
기타
- 모니터링 그래프 성능 개선 – 모니터링이 많아지면 그래프가 업데이트 되는 시간이 너무 많이 소요되는 문제를 해결하였습니다. matplotlib의 문제 때문이었으며 PyQtGraph를 이용해서 해결되었습니다.
- 화학종과 다상유동의 체적분율의 이산화 기법의 디폴트가 2차 상류 기법으로 바뀌었습니다.
- 다중기준좌표계(MRF), 미끄럼 격자(Sliding mesh) 등의 설정에 사용되는 회전축 방향의 디폴트가 y축에서 z축으로 바뀌었습니다.
Bug fix
- 고체의 물성값 설정 창에 열전도도가 나타나지 않는 버그를 수정하였습니다. 이것은 지난 버전에서 생겼던 버그입니다.
- 대기경계층 입구(ABL Inlet) 경계조건을 SST k-omega 모델에서 사용할 때 omega의 경계조건이 inletOutlet으로 잘못되어 있던 것을 atmBoundaryLayerInletOmega로 수정하였습니다.
- 수치해석기법의 방정식 선택 기능에서 모델이 꺼져 있으면 해당 항목이 비활성화 되게 수정하였습니다.