Fluid dynamics modelling for additive manufacturing

Fluid dynamics modelling for additive manufacturing

페이지 편집 Switch to draft 미리보기(새탭에서 열기) 업데이트 코드 편집 중 코드 에디터 나가기 제목 추가 Fluid dynamics modelling for additive manufacturing 텍스트 또는 HTML 입력 AM프로세스에 CFD를 사용해야하는 이유 AM의 용융 풀(Melt pool) 분해능(0.01 – 0.001mm 길이 스케일)에서 유체

이론 매뉴얼

이론 매뉴얼

개요 FLOW-3D는 자유표면을 갖는 3차원 열유동 해석분야에서 가장 널리 사용되는 전산유체역학(CFD) 소프트웨어입니다. 규모의 크기에 제한 받지 않고 물리적 유동현상에 대한 3차원 해를 얻기 위해 유체의 운동방정식의 해를 구하는 특별히 개발된 수치기법을 이용하고 있습니다. 일련의 물리 및 수치적 선택을 통해 다양한 종류의 유체유동

[FLOW-3D 물리모델]Mesh Boundary Conditions / 격자경계조건

Mesh Boundary Conditions / 격자경계조건 1. Boundaries with a Hydrostatic Pressure Distribution / 정수압분포 경계 정수압분포는 입력으로 유체1의 높이를 이용하여 격자 어느 경계에서나 지정될 수 있다. 이런 경계 에서의 유체의 높이는 z 방향으로 정의되고 유체분율, 밀도 및 경계를 따른 압력분포로

[FLOW-3D 물리모델]Lost Foam Casting Process / 로스트폼 주조과정

Lost Foam Casting Process / 로스트폼 주조과정 로스트폼 주조과정에서 사형은 일반적으로 폴리스티렌 같은 팽창된 거품 재료로 충진된다. 액체금속이 사형 내로 주입될 때 공동을 채우기 전에 거품제재는 녹거나 기화함으로써 제거되어야 한다. 충진은 금속에서 거품으로의 열전달에 의해 조절된다. FLOW-3D 에서 로스트폼 주조모델을

[FLOW-3D 물리모델]Heat Transfer / 열전달

Heat Transfer / 열전달 Transport of Heat in Fluid /유체내의 열전달 에너지 전달 선택은 Physics → Heat Transfer 을 통해 이용 가능하다. 유체내부 에너지 이류는 어느 다른 열전달 선택이 사용되기 전에 활성화되어야 한다. 2가지 이류선택이 가능하다. First-order 선택은 효율적이고 강력하며

[FLOW-3D 물리모델]Hydraulic Data / 수리데이터

Hydraulic Data 수리데이터 깊이 평균된 Hydraulic Data 를 요청하기 위해 Output →Additional output 로 가서 Hydraulic data (깊이 평균되고 Z방향중력을가정) 옆의 상자를 체크한다. Hydraulic Data / 수리데이터 This option causes FLOW-3D to output additional depth averaged data that may be

[FLOW-3D 물리모델]Gravity / 중력

Gravity / 중력 데카르트 좌표계에서의 중력 벡터 성분은 간단히 Physics → Gravity 에서 지정될 수 있다. 중력 벡터의 방향은 모사(simulate) 중에는 일정하다. 데카르트좌표에서의 중력벡터에 대해 Activate Gravity 선택을 확실히 하고 X 성분, Y 성분 그리고 Z 성분 상자에 중력벡터 성분의

[FLOW-3D 물리모델]Granular Flow / 입상유동

[FLOW-3D 물리모델]Granular Flow / 입상유동

 Granular Flow / 입상유동 입상유동은 고상입자와 기체나 액체(예를 들어 모래와 공기 또는 모래와 물)인 유체와의 혼합물이다. 입상고체와 유체의 혼합물은 자유표면 경계에 의해 경계가 정해질수 있는 비압축성유체로 간주된다. 혼합 유체에서의 밀도변화는 초기에 존재할 수 있고 Drift-Flux 모델을 사용하여 계산되는 고체와 유체의

[FLOW-3D 물리모델]General Moving Objects / 일반이동물체

General Moving Objects / 일반이동물체 Basics / 기초 The general moving objects (GMO) model in FLOW-3D can simulate rigid body motion, which is either userprescribed (prescribed motion) or dynamically coupled with fluid flow (coupled motion). If an object’s motion is

[FLOW-3D 물리모델]Fluid Residence Time / 유체 체류시간

[FLOW-3D 물리모델]Fluid Residence Time / 유체 체류시간

Fluid Residence Time 유체 체류시간 가끔 유체가 계산영역 내에서 얼마나 머무는지 Residence Time 을 아는 것이 유용하다. 이는 Output → Additional Output → Fluid residence time 항목을 선택함으로써 가능하다. 이동방정식이 여기서 S 라고 지정된 단위 소스항을 갖는 변수에 대해서 해석된다.

[FLOW-3D 물리모델]Flows with Density Variations / 밀도변화 유동

[FLOW-3D 물리모델]Flows with Density Variations / 밀도변화 유동

Flows with Density Variations / 밀도변화 유동 FLOW-3D에서의 유체밀도는 많은 경우에 변할 수있다. 1. 밀도는 다른 변수 즉, 온도, 스칼라농도 또는 고상율 들의 함수이다. 이를 위해서 Physics → Density evaluation → Density evaluated as a function of other quantities 를

[FLOW-3D 물리모델]Filling Times / 충진시간

Filling Times / 충진시간 예를 들면, 가끔 주조시뮬레이션에서 충진 이력을 아는 것이 유용하다. 가끔 충진 과정 동안 여러번 제어 볼륨이 충진되고, 또 비워지게 된다. 계산 셀이 충진되는 처음과 마지막이 후처리를 위해 기록되고 저장될 수 있다. 이는 Output → Additional Output

[FLOW-3D 물리모델]Fan and Impeller Model / 팬과 임펠러 모델

[FLOW-3D 물리모델]Fan and Impeller Model / 팬과 임펠러 모델

Fan and Impeller Model / 팬과 임펠러 모델 팬과 임펠러 모델은 정의된 지역에 있는 특별한 종류인 “phantom” 구성요소를 이용하여 유체에 모멘텀을 전달한다. 이들은 쉽게 쉽게 형상을 나타내지 못하거나, 너무 빠르게 회전하므로 결과적으로 time step 크기가 너무 작아지게 되는 팬, 프로펠러

[FLOW-3D 물리모델]Electro-mechanics / 기전역학

[FLOW-3D 물리모델]Electro-mechanics / 기전역학

1. Electric Fields / 전기장 전기포텐셜은 계산영역 내에서 전하와 포텐셜 분포의 함수로 계산될 수 있다. 전기포텐셜은 Model Setup → Physics → Electro-mechanics 에서 활성화된다. Permittivity of vacuum 는 해석을 위해 시스템 단위에 맞게 지정되어야 한다. 해석하는 동안에 입자가 존재하면 입자전하가

[FLOW-3D 물리모델]Elastic and Viscoelastic Fluids / 탄성과 점탄성 유체

Elastic and Viscoelastic Fluids 탄성과 점탄성 유체 1. Elastic and Plastic Materials 탄성과 소성물질 점소성 물질은 항복응력에 도달할 때까지 탄성체 성질을 가지며, 점성 유체같이 거동하는 물질이다. FLOW-3D 에서의 증분 탄성응력 모델은Hookean모델을 따르는 탄성응력을 계산한다. 이 구성 방정식은 증분적 모델로서 실행되면서

[FLOW-3D 물리모델]Droplet Source Model / (물)방울소스모델

Droplet Source Model (물)방울소스모델 droplet 소스 모델은 지정된 위치와 양에 따라 계산영역 내로 방울이나 기포를 유입시키는 방법을 제공한다. 기포는 유체, 자유표면 시뮬레이션에서도 유입될 수 있다. 다르게 정의되지 않는 한 “droplet” 은 유체방울 또는 기포를 뜻할 수 있다. droplet 소스모델을 위한

[FLOW-3D 물리모델]Drift Flux / 드리프트 플럭스 모델

Drift Flux / 드리프트 플럭스 모델 드리프트 모델은 다른 밀도를 갖는 두 개의 혼합된 유체성분(하나는 연속적이고 다른 하나는 분산된)의 상대운동을 기술한다. 성분은 같거나 다른 상(phase) 또는 같은 상(phase)을 가질 수 있으나 다른(균일하게 혼합될 수 없는) 유체이다. 이 모델은 Viscous flow

[FLOW-3D 물리모델]Distance Traveled by Fluid / 유체이동거리

Distance Traveled by Fluid / 유체이동거리 가끔 유체입자가 이동한 거리를 아는 것이 중요하다. FLOW-3D에서 사용자는 Model Setup–>Output tab 에서 유체가 이동한 거리의 output을 요청할 수 있다. 이 특성은 유동영역에(경계나 질량소스를 통해) 유체가 들어가는 시간 또는 초기시간으로부터 한 유체 체적이 영역을

[FLOW-3D 물리모델]Cooling Channels & Heat Transfer Coefficients with Mould / 냉각채널 및 몰드와의 열전달

[FLOW-3D 물리모델]Cooling Channels & Heat Transfer Coefficients with Mould / 냉각채널 및 몰드와의 열전달

Cooling Channels & Heat Transfer Coefficients with Mould 냉각채널 및 몰드와의 열전달 영구 몰드와 다이캐스팅에서 냉각채널은 몰드 뿐만 아니라 주조품 내 잠재적으로 수축공을 형성할 수 있는 고온 부위에서 열을 제거하는데 이용된다. FLOW-3D 에서 냉각 채널유동은 직접 모델링되지 않고 대신에 냉각작용이

[FLOW-3D 물리모델]Condensation, Evaporation at Free Surfaces / 자유표면에서의 응축, 기화

[FLOW-3D 물리모델]Condensation, Evaporation at Free Surfaces / 자유표면에서의 응축, 기화

Condensation/Evaporation at Free Surfaces자유표면에서의 응축/기화 1. Vaporization at Free Surfaces 자유표면에서의 기화 자유표면에서 발생하는 기화효과는 공간에서 정의된 일정 포화상태의 견지에서 모델링 될 수 있다. 이 모델을 활성화하기 위해 Physics>Bubble and phase change models>Constant pressure bubble with vaporization 를 선택한다. Fluids>Properties>Phase

[FLOW-3D 물리모델]Compressible Flows / 압축유동

[FLOW-3D 물리모델]Compressible Flows / 압축유동

Compressible Flows / 압축유동 1. Fully-compressible flows 완전압축유동 압축 유동 모델은 유체#2를 이상 또는 압축가스로 간주한다. 단지 유체 #2 만이 압축성이 될 수 있으므로 이 선택은 two-fluid  모델에서만 사용 가능하다. 이 모델을 이용하기 위해서는 General>Flow mode>Compressible 를 선택한다. 관련 유체