유동

100問 • 2年前

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유동하는데 매질 속에 놓여있어 해석 대상의 내부나 외부로 유체의 흐름이 발생하는데 유동에 의한 압력,속도,밀도,비체적 등의 변화가 일어나거나 유동에 의한,변형,진동,소음 등을 유체역학적 원리를 통하여 제반현상을 연구하는것은?

유동역학

유동하는데 매질 속에 놓여있어 해석 대상의 내부나 외부로 유체의 흐름이 발생하는데 유동에 의한 (),(),(),()등의 변화가 일어나거나 유동에 의한 ()()() 등을 유체역학적 원리를 통하여 제반현상을 연구하는것은?

압력,속도,밀도,비체적 변형,진동,소음

유동해석은 도출된 문제의 해석을 통하여 해석대상이 원활한 구조나 기능을 가지도록 하는 ()()()()등을 연구하는 학문이다

기능성 내구성 안정성 재현성

유동해석의 전처리 과정은?

1.유동모델 단순화 2.유동모델 최적화 3.경계조건 부여 4.모델내부에 격자구성

유동해석에서의 해석수행으로 옳은것은?

연속 방정식 계산 모멘텀방정식 계산 속도 및 압력 성분 계산 에너지 방정식 계산

유동해석에서의 후처리과정으로 옳은것은?

온도,압력,속도등의 등-표면, 등-단면 분포도로 유체의 특성을 표현 해석대상의 외부 또는 내부로 흐르는 유체의 속도를 벡터로 표현 유동점의 궤도 추적도 동영상 제작

유체역학의 분야의 구성은 대단히 넓으나 ()()()()으로 나눌 수 있다

점성 비점성유동 압축성 비압축성 유동

관심의 대상인 물질에 아주작은 전단력이 가해져도 끊임없이 변형하는 물질로 액체와 기체를 포함한다

유체

전단응력이란 유체의 단위면적에 작용하는 수평방향의 힘이다 이러한 전단응력은 유체의 끈적임 정도에 따라 값이 다르며 이웃하는 층간의 속도차에 따라 값이 계산될수 잇는데 이때 유체의 끈점임 정도를 ()이라 한다

점성

자유롭게 미끄러지는 유체의 이웃층을 방해하는 성질이 있는 특징이 있다 이 특징은 누구의 특징인가

점성

끈적임이 없는 유체는 ()이라 한다

비점성

유체의 단위부피가 가지는 질량의 크기

밀도

유체의 단위면적에 작용하는 수직 성분의 힘

압력

점성을 가진 유체는 외부의 힘 또는 압력을 받음으로써 운동을 하게 되는데 눈으로 보기에 흐트러짐 없이 조용히 흘러가는 유동을 ()이라한다

층류유동

흰 거품을 일으키며 서로 뒤섞이면서 복잡하기 흘러가는 유동을 ()이라한다

난류유동

층류유동과 난류유동의 중간쯤에해당하는 유동을()이라하며 특성이 아주 다양하다

천이유동

운동하는 유체는 무수히 많은 수의 입자가 이동하고 있는데, 기준면적을 통과하는 유체의 보편적 성질을 연구하는 방법은 ()이다

오일러방법

유체 입자 한개를 따라다니면서 변화되는 성질을 연구하는것이 ()이다

라그랑지안 방법

오일리안 방법으로는 ()을 계산할수 있다

유맥선

라그랑지안 방법으로는 ()을 계산할 수 있다

경로선

유체가 물체의 내부를 통과하는 문제는 물이 수도관, 밸브, 펌프 등을 통과하는 경우이다 무슨 유동인가

내부유동

유체가 비행기의 날개 표면이나 경주용 자동차 주위를 흐르는 경우는 ()이다 무슨 유동인가

외부유동

() 단단한 구조물 내를 통과하는 흐름을 분석하는 매우 일반적인 내용이다

내부유동

관심 있는 유동 문제의 해를 구하는 방법은 크게()()()() 방법으로 대별할 수 있다

해석적 실험적 수치적 도학적

해석적 방법은 주어진 경계조건에서 ()() 방정식을 동시에 해결하면 엄밀해를 얻을 수 있는데, 유동 현상을 표현하는 ()을 풀어야 하므로 다분히 제한적이다

연속 방정식 Navier-Stokes 방정식 미분방정식

컴퓨터로 해를 얻기 위한 유동 방정식의 이산화 과정이다. 이 방법 은 유동 방정식을 직접 이산화하는 수학적 방법으로, 미소성분을 생략하므로 절단오차 가 존재하게 된다. 다음은 무엇을 설명 하는것인가

유한차분법 FDM

작은 영역에 대해 이산화하는 것은 유한차분법과 비슷하지만, 보존항으로 표현되는 연속방정식과 Navier-Stokes 방정식의 적분방정식이다

유한체적법FVM

미분방정식을 이산화할 때 물리적인 근삿값을 이용하고, 모든 요소에 대해 동시에 대수방정식을 전개시키는 것이다. 경계조건을 만족하는 미분방정식의 근사해를 얻게 된다. 유동 영역은 적절한 삼각 요소 또는 사각 요소로 채워지게 된다 다음은 무엇인가?

유한요소법FEM

경계치를 만족시키는 적분방정식을 사용한다. 이 방법은 항공기나 자동차와 같이 외부유동을 해석하는 데에 사용한다

경계요소법BEM

유동 특성을 나타내는 대표적인 형태는 ()()이다

뉴턴유체 비뉴턴유체

전단응력과 전단변형률의 관계가 선형적이고 원점을 지나는 것이 특징이다. 물과 공기가 () 대표적인 예이다.

뉴턴유체

다음은 무슨 공식인가

뉴턴유체

() 점성이 전단 속도의 함수이기도 하기 때문에 전단응력은 전단 속도의 비선형 함수이다.

비뉴턴유체

다음은 무슨 공식인가

비뉴턴 유체

뉴턴 유체 ()()()()이다. 비뉴턴 유체에는 ()()()()()() 등이 있다

공기 물 기름 증기 플라스틱 혈액 현탁액 고무 종이 펄프유동

점성과 전단응력의 영향이 무시되는 흐름을 ()이라고 한다

비점성

전단응력의 영향을 무시하고 의미 있는 결과를 얻을 수 있는 한정된 사례가 ()이다

비점성영역

비점성 흐름은 오일러 방정식을 이용하여 해결할 수 있는 ()로 분류된다

이상유체

비점성 흐름이 비회전이기도 한 경우에는 속도 포텐셜 함수를 정의하고 흐름을 나타낼 수 있다. 이러한 흐름을 ()이라고 한다

포텐셜 흐름

점성 흐름은 점성 또는 전단응력의 영향이 있고 모든 흐름은 ()이라 할 수 있다.

점성유동

()은 유체의 점성에 의해 벽 근처 아주 얇은 층에서 형성되는 유체의 유동 현상을 말한다

경계층 유동

경계층 흐름의 특징으로 틀린것은?

시간에 따른 3차원 연속방정식, Navier-Stokes 방정식으로 풀고, 열전달이 있을 경우에는 에너지방정식을 연립해서 풀어야 한다

물체의 표면 위 또는 파이프 내부로 유체가 흐르는 경우에는 외부의 힘에 의해 유체에 에너지가 공급되면 큰 규모의 소용돌이가 형성되고, 이 소용돌이들은 에너지의 손실 없이 연속적으로 크기가 보다 작은 여러 개의 소용돌이들로 나누어지면서 흐르는 유동은 ()의 일반적인 형태이다.

난류유동

다시 말해서 큰 규모의 소용돌이로부터 작은 스케일로 에너지가 전달되는데, 이를 ()라고 한다

에너지 캐스케이드

난류가 가질 수 있는 가장 작은 규모에서 난류 에너지가 점성 효과에 의해 내부에너지로 바뀌게 되는데 이를 ()()이라고 한다

난류에너지 소산 , 점성

난류 유동에서 시간에 따른 (), ()으로 풀고, 열전달이 있을 경우에는()을 연립해서 풀어야 한다

3차원 연속 방정식 Navier-Stokes방정식 에너지 방정식

난류유동해석에서 자주 사용되는 방법은 표준 ()이다

k-ε 모델

()은 난류유동에너지와 소산율(dissipation rate)에 관한 전달 방정식의 해를 필요로 하며, 완전 난류유동(fully turbulent flow)에 사용되어 수렴성이 뛰어난 장점이 있다

k-ε 모델

완전 난류유동(fully turbulent flow)에 사용되어 수렴성이 뛰어난 장점이 있지만, 박리, 소용돌이(선회류) 유동, 벽면 부근에서의 흐름 등 역압력구배(adverse pressure gradient)가 있는 경우에는 유동을 예측하는 데에 비현실적인 접선 속도 분포에 이르게 하는 과도한 난류 점성을 초래하기 때문에 부적당한 단점이 있다.

k-ε 모델

()모델은 난류유동을 해석하는 데에 널리 사용되는 모델이며, 낮은 레이놀즈 수의 모델과 작은 모델에서 높은 정확성을 보인다

SST k-ω 모델

이 모델은 k-ε모델보다는 덜 범용적이며, 천이 영역의 해석, 구배가 큰 영역에 더 정확하고 역 압력구배 조건에서도 수치적으로 더 안정한 결과를 얻을 수 있다.

SST k-ω 모델

유동해석 초기에 과도한 박리 현상이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 이 모델은 무슨 모델인가?

SST k-ω 모델

() 레이놀즈 평균 Navier-Stokes 방정식을 해석하는 시간 평균 기법이다 다음 모델은 무엇인가?

RANS모델

장점으로는 경제적이고 상대적으로 큰 격자와 Δt를 사용한다. 반면에, Δt가 너무 크면 RANS 결과를 얻게 된다. 산업 분야에서 큰 박리가 존재하는 유동을 해석하는 경우에 이용된다. 다음은 무슨 모델인가?

SAS

시간과 공간차분법에 의존하며, 큰 크기의 난류 에디를 LES(large eddy simulation)로 해석하는 방법이다. 다음은 무슨 모델인가?

DES

장점은 조밀한 격자 영역에서 큰 크기의 난류를 정확하게 해석하고, () 영역에서 성근 격자를 사용하여 계산에 소요되는 시간을 줄이는 것이다 무슨 모델의 장점인가?

RANS

벽 인근 난류를 해석하기 위해 추가적인 기법이 필요하고, 격자 해상도와 경계값에 매우 민감하다. 항상 비정상상태로 해석하므로 많은 CPU 시간과 메모리가 필요하다. 다음 단점은 무슨 모델인가?

RANS

소용돌이 방출 및 가변 역류 구조 등의 비정상 난류 구조가 발생하는 흐름에 사용되는 유동해석 기법이다 다음은 무슨 모델인가?

SST k-ω SAS 모델

()에서 정상상태의 난류유동을 시뮬레이션할 수 있다 난류 구조를 동적화할 수 없지만, ()시뮬레이션보다 적절하게 모델 형성 및 형상을 예측한다. 이 기법을 효과적으로 사용하려면 경계층 영역에서 메쉬를 아주 세밀하게 표현해야 한다 다음 특징을 가진 모델은?

SST k-ω SAS 모델

SST k-ω와 큰 에디 시뮬레이션(LES) 모델을 조합한 것이다 다음 모델은?

SST k-ω DES 모델

분리된 높은 레이놀즈 수의 외부 공기역학 흐름의 적용 사례에서 정확한 결과를 도출한다 많은 계산이 필요하며, 메쉬 평가에 민감하다 균일한 메쉬 평가에서 가장 잘 계산된다. 다음 특징을 가진 모델은?

ST k-ω DES 모델

속도가 느린 난류유동에 적합한 계산 기법이다. 이러한 흐름의 레이놀즈 수는 일반적으로 1,500에서 5,000이다 다음 모델은?

낮은 Re k-ε 모델

계산 부하가 크지만 분리 흐름의 경우에는, k-ε 모델보다 정확한 경향이 있다 다음 모델은 무엇인가?

RNG 난류 모델

백스텝 흐름 등 흐름의 재 부착점을 예측하는 데에 최적이다 이 장점을 가진 모델은?

RNG 난류 모델

큰 에디 유동해석 기법이포함되어 있고, 유동장에 영향을 미치는 큰 에디는 직접 계산하고, 격자보다 작은 에디는 모델링하는 방법이다 다음 방법은 무슨 방법인가?

SRS

Navier-Stokes 방정식을 비정상상태로 두고 전체를 수치적으로 해석하는 방법이다. 전체를 모두 직접 해석하므로 모델링이 필요하지 않고 연구용으로만 사용되므로 산업 분야에 적용하기는 어려움이 있다. 다음 방법은 무슨 방법인가?

DNS

k-ε 모델보다 정확도에서 약간 떨어지지만, 수치적으로 안정되어 있다. 이 모델은 느린 난류에 적용하는 것이 바람직하다. 다음 모델은 무슨 모델인가?

소용돌이 점성(Eddy Viscosity) 모델

()원래 내부 자연대류 해석용으로 개발된 것이다. 다음 모델은?

혼합 길이 난류(Mixing Length) 모델

일부 예에서 계산 시간이 단축되고 내부 자연대류에서 기본 난류 모델보다 높은 정밀도를 얻을 수 있는 것이 증명되고 있다. 다음 장점은 무슨 모델인가?

혼합 길이 난류(Mixing Length) 모델

공기 등의 기체 흐름을 대상으로 하고 있으며, 작업 유체가 물 같은 액체의 경우에는 좋은 결과를 얻을 수 없다 다음 단점으로 옳은 모델은?

혼합 길이 난류(Mixing Length) 모델

유체의 흐름을 설명하는 과정에서 연속체로 가정하고 관심 일정 질량 공간으로 들어오는 질량의 순유입 유출 속도와 그 공간 내의 질량 축적 속도를 합하면 모두 0이 되어야 한다 다음은 무엇을 설명하는 것인가?

연속방정식

연속방정식이란 유체의 흐름을 설명하는 과정에서 연속체로 가정하고 관심 일정 질량 공 간으로 들어오는 ()와 그 공간 내의 ()를 합하면 모두 0이 되어야 한다. ()을 미분 형태로 표현하면 다음과 같다. 괄호안에 들어가는 말로 옳은것은?

질량의 순유입 유출속도 질량 축적 속도 질량 보존의 방정식

다음은 무슨 공식인가?

연속방정식

유체가 유선을 그리며 흐를 때 두 점 A와 B의 높이, 그리고 두 점에서의 압력과 흐르는 속도 사이의 관계는 역학적 에너지 보존을 토대로 수식으로 나타낼 수 있다. 이러한 압력수두와 속도 수두 간의 교환을 나타내는 ()은 다음과 같다 괄호안에 들어가는 말로 옳은것은?

베르누이(Bernoulli) 방정식

다음 공식은 무슨 공식인가?

베르누이(Bernoulli) 방정식

밀도가 압력과 온도의 함수로 급격히 변할 때에 속도 및 온도는 정체온도의 함수가 된다. 마하수는 객체가 이동하는 매질에서의 음속의 속도 비로 다음과 같이 정의된다. 다음으로 옳은 것은 무엇인가?

압축성유동

다음은 무슨 공식인가

압축성 유동

1.M이 1보다 작으면 ()이고, 2.M이 1보다 크면 ()이다.

아음속유동,초음속 유동

유체의 밀도가 일정할 때, 연속방정식의 형태 및 운동량 방정식의 변화를 계산하는 것이다. 이것은 밀도에서 약간의 변화가 발생할 때 큰 압력 변화가 동반되는 유체에 적용된다. 그러나 밀도의 변동은 압력구배보다는 주로 온도 기울기의 함수이다. 다음은 무엇을 설명하는 것인가?

비압축성 유동

운동하는 유체는 관성력을 가지므로 계속 운동을 하려고 하며 이를 방해하는 힘은 유체 층간의 점성력이 되는데, 이들 힘의 비를 최초로 계산한 영국의 물리학자가()이다. 다음은 무엇인가?

레이놀즈 수

다음 수식은 무슨 수식인가?

레이놀즈 수

수렴, 즉 해가 변화하지 않는 계산결과는 사용자가 지정한 수렴 계산 수에 전에 분석이 종료된다. 또한 출력 결과에 대한 그래프에 평평한 선이 감지되었음을 알리는 메시지가 표시된다. 다음 중 설명하는것으로 옳은 보기는?

자동 수렴 판정

이 경우에느 수렴 특성 커브를 확인하거나, 압력, 온도, 주요 유속 성분 등 중요한 양의 수렴 곡선을 평가한다. 또한 수렴선이 평탄하게 되어 있으면 수렴을 나타낸다 다음 을 설명하는것으로 옳은것은?

수동 수렴 판정

시스템의 운동점이 2개의 연속으로 반복하는 사이에서 크게 변화하고 팬 커브 모양의 운동점이 그에 따라 변화하는 경우에 발생한다. 팬 커브 및 시스템 커브의 반복은 팬의 운동 곡선이다. 2개의 연속으로 반복하는 사이에 해가 급격하게 변화하면 이 점에서 오버 슈트/언더 슈트가 반복적으로 발생하며, 그 결과 톱니 컨버전스가 나타난다. 다음 설명으로 옳은것은?

진동 수렴 판정

재순환 등의 흐름 현상이 부분적으로 변동하거나 커브가 평탄화하지 않고 자동 수렴 판정 을 할 수 없을 가능성이 있으면 ()을 확인할 수 있다

수동 수렴 판정

()(톱니 모양 컨버전스)은 내부 팬이 팬 커브에 정의된 경우에 가끔 발생하는 문제이다

진동수렴판정

진동 수렴에 있어 피해야 할 사항으로 옳은것은?

- 흐름 및 열전달에 무관한 기하학적 디테일을 포함할 수 없다. 판금, 밴드, 나사, 배선 등의 기능은 제거한다. - 흐름과 열전달은 동시에 분석할 수 있지만 일반적으로 그들을(수동 및 자동 강제 대류를 이용하여) 순차적으로 해석하는 경우보다 시간이 많이 걸린다. - 흐름과 열전달을 동시에 분석할 필요가 있는 것은 공기의 물성이 온도에 따라 달라질 수 있다.

오류대책 방안으로 옳은것은?

• 압축 및 비압축성유동해석 • 층류, 천이 및 난류유동해석 • 다공성 매체의 열유동해석 • 정상상태(steady state) 및 비정상상태(transient flow) 해석

앞에서 제기된 문제 제기와 해석 목적에 답하기 위해 유동해석 결과를 가지고 사실적으로 설명하는 사실 전개 과정이다. 즉, 해석 결과가 물리적 결과와 일치하는지의 결과에 관한 분석을 수행하거나 해석 결과가 실제 모델과 해석적 모델과의 차이를 분석한다. 다음은 무선 과정인가?

해석 결과 분석

앞에서 제기된 해석 목적에 답하기 위해 유동해석 결과를 가지고 객관적으로 판단하여 어떤 결론에 이르도록 논리를 전개하는 과정이다. 해석에 대한 설명과 추론은 정확한 근거를 가지고 전개해야 하며, 막연한 추측, 주관적 선입견 등에 의존하거나 논리의 비약에 의한 해석이나 주장은 피해야 한다 다음은 무슨 과정인가?

해석 결과 고찰

해석 결과로부터 물리적 결과와 일치 또는 불일치하는 근거와 타당성을 제시하고, 유동해석을 수행한 결과의 결론을 도출한다. 측정치를 기술하는 것보다 백분율의 변동, 측정치 파이의 백분율로 기술하는 것도 방법이다. 다음은 무슨 과정인가?

해석 결과 결론

전산유동해석에서는 ()()()를 해석의 주요 경계조건으로 사용한다 보기 중 옳은것은?

압력,온도 및 속도

내부유동의 문제에서 압력과 속도분포도는 ()을 만족하면서 얻어지는 것을 볼 수 있다

베르누이 방정식

전산유동해석을 수행하고 속도 분포도를 얻기 위하여 ()에 대한 경계조건을 알고 있어 야 한다.

속도

속도 분포도로부터 ()()()() 등을 알 수 있다.

유동의 박리 후류 정체유동 보텍스 유동

온도는 ()으로부터 얻어진 결과이지만 ()과 유동을 표현하는()을 만족하면서 얻어져야 하므로 앞의 두 경우보다 해를 얻기가 훨씬 더 어렵다

에너지방정식 연속방정식 모멘텀방정식

기본적으로 대류열전달 해석의 경우는 유체(공기)와 벽면의 온도 경계조건과 ()를 사용하여 계산된다.

대류 열전달 계수

전산유동해석을 수행한 결과에서 임의의 순간 유체의 각 위치에서 속도벡터에 접하는 연속적인 곡선으로 정의될 수 있다 다음은 무엇인가?

유선

과거의 특정 공간 지점을 통해 지속적으로 통과한 모든 유체 입자의 포인트를 그린 궤적이다. 고정 점에 유체를 계속 주입 한다면 염료가 그리는 선이 ()이 될 것이다 다음은 무엇인가?

유맥선

100

벡터의 구성 요소는 ()()()로 알려져 있다

작용점 방향 크기

기계재료

3분할충 · 100問 · 2年前

기계재료