안녕하세요.
오늘은 OpenFOAM 내 coupled region을 이용한 복합열전달 공기냉각 정상상태해석을 진행하려 해요.
coupled region fvMatrixAssembly
1. 정의 : 유체의 열 부분과 고체의 열 부분의 메트릭스 솔버를 통합하여 해석하는 복합열전달 해석 방법
2. 제한점 : 병렬 해석을 진행할 때 경계조건을 적용한 면이 나눠지면 실행 불가
coupled region을 이용한 복합열전달 공기냉각 정상상태해석 예제
1. 해석버전 : OpenFOAMv2312
2. 해석솔버 : chtMultiRegionSimpleFoam
(1) 설명
1) 부력, 난류 유동 및 고체 열전도를 해석하는 솔버
2) Multiple Reference Frame(MRF), 다공성 모델, passive scalar transport equation, 소스항 적용 가능
3) 열교환기 성능 및 HVAC 시스템, 전자제품 냉각 해석에 주로 쓰임
3. tutorial 경로 : openfoam2312/tutorials/heatTransfer/chtMultiRegionSimpleFoam/cpuCabinet
4. 해석격자 : snappyHexMesh
(1) snappyHexMesh 파일 특징
- 3개의 cellzone 설정
(2) 3개의 region으로 나누기
1) splitMeshRegions -cellZones 이라는 명령어를 이용하여 3개의 region으로 격자 나누기
(3) domain0 region의 MRF cellzone 설정
5. 폴더 구조
6. 해석 조건
(1) 난류모델 : realizableKE 모델
(2) 유체물성
1) domain0 물성 : 공기
2) fin 물성
3) CPU 물성
(3) 경계조건
1) domain0
- 출구조건 : MRF 조건 및 압력 101,325 Pa
- MRF 조건
경로 : constant/domain0/MRFProperties
- 온도 : 초기조건(300K)
온도 경계조건에서 useImplicit true; 옵션을 사용하여 coupled region 설정
2) fin, CPU
- domain0와 닿는 부분 온도 경계조건에 useImplicit true; 옵션을 사용하여 coupled region 설정
- CPU haet source 설정
해석 결과
결론
오늘은 OpenFOAM 내 coupled region을 이용한 복합열전달 공기냉각 정상상태해석을 진행해 보았어요.
coupled region 을 사용하기 위해서는 경계조건 온도 파일에서 서로 맞닿는 경계조건에 useImplicit true; 옵션을 사용하여 coupled region 설정하면 돼요.
이번 예제 잘 알아두시면 슈퍼컴퓨팅 센터의 냉난방 공조에 관한 열전달 문제에 많이 사용될 것 같아요.
오늘도 읽어 주셔서 감사합니다. 질문은 댓글로 부탁드려요.
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