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SolidWorks FloXpress㈜노드데이타 기술지원팀
2008.10.27
SolidWorks FlowSimulation 이란?
§ FlowSimulation는 유체 흐름 뿐만 아니라, 열전달 조건을 가지는 문제에 대해컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션 할 수있는 프로그램입니다.
§ 액체, 기체 열전달, 솔리드의 하중(내부또는 외부)에 연관된 제품을 설계시엔지니어가 보다 최적의 설계 환경 검증을 할 수 있도록 도와줍니다.
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§ FlowSimulation는 유체 흐름 뿐만 아니라, 열전달 조건을 가지는 문제에 대해컴퓨터를 이용하여 시뮬레이션 할 수있는 프로그램입니다.
§ 액체, 기체 열전달, 솔리드의 하중(내부또는 외부)에 연관된 제품을 설계시엔지니어가 보다 최적의 설계 환경 검증을 할 수 있도록 도와줍니다.
How It Works
– 내부/외부유동,�정상/비정상상태유동
– 압축/비압축유동 (아음속,�음속,�초음속)
– 층류/난류/천이영역의유동
– Heat�transfer,�Conjugate�condition,�Natural�convection
– Wall�roughness�effects
– Mass�transfer�in�mixtures
– 고체-유체열 전달해석
– Flows�in�porous�media,�2상 유동 (fluid�+�particles)
– Swirling�flows�and�Fans,�Multi-species�flows
– Gravitational�effects
– Auto�mesh
– Support�of�Non-Newtonian�Liquids�and�Radiation
– Rotating�flow�해석
– Non-Newtonian�flows
– Time-dependent�fluid�flow,�heat�and�mass�transfer�analysis
– Porous�Media�model
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– 내부/외부유동,�정상/비정상상태유동
– 압축/비압축유동 (아음속,�음속,�초음속)
– 층류/난류/천이영역의유동
– Heat�transfer,�Conjugate�condition,�Natural�convection
– Wall�roughness�effects
– Mass�transfer�in�mixtures
– 고체-유체열 전달해석
– Flows�in�porous�media,�2상 유동 (fluid�+�particles)
– Swirling�flows�and�Fans,�Multi-species�flows
– Gravitational�effects
– Auto�mesh
– Support�of�Non-Newtonian�Liquids�and�Radiation
– Rotating�flow�해석
– Non-Newtonian�flows
– Time-dependent�fluid�flow,�heat�and�mass�transfer�analysis
– Porous�Media�model
FlowXpress의 한계
§ 내부 유동 해석만 가능
§ 오직 물과 공기에 대한 유체만 적용할 수 있음.
§ 1개의 Inlet과 1개의 Outlet을 기준으로 함.
§ Input data– Flow mass flow– Velocity
§ Output results– AVI– Pressure, Velocity
§ Results– 오직 속도 플롯만 확인할 수 있음. – 유체의 흐름
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§ 내부 유동 해석만 가능
§ 오직 물과 공기에 대한 유체만 적용할 수 있음.
§ 1개의 Inlet과 1개의 Outlet을 기준으로 함.
§ Input data– Flow mass flow– Velocity
§ Output results– AVI– Pressure, Velocity
§ Results– 오직 속도 플롯만 확인할 수 있음. – 유체의 흐름
Step 1 – Create Lid
§ FloXpress는 유동장을 자동으로 잡기 위해 모델의 내부공간을 만들어 주어야 한다.
§ 그러기 위해 열린공간을 막아주는 “리드”를 생성 해야함.
§ SolidWorks의 탑다운 방식으로어셈블리에서 새부품을 삽입– [삽입]-[부품]-[새 파트]– 돌출의 방향은 중간평면으로..
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§ FloXpress는 유동장을 자동으로 잡기 위해 모델의 내부공간을 만들어 주어야 한다.
§ 그러기 위해 열린공간을 막아주는 “리드”를 생성 해야함.
§ SolidWorks의 탑다운 방식으로어셈블리에서 새부품을 삽입– [삽입]-[부품]-[새 파트]– 돌출의 방향은 중간평면으로..
Step 2 : Start FloXpress
§ 도구 – FloXpress 클릭
§ Welcome창 생성 버튼 클릭.
§ Check Geometry : 형상에 문제 없는 지 체크하게 되며 모델에 간섭이 있거나 내부에 틈이 있으면 실행되지 않기 때문에SolidWorks의 간섭탐지 기능을 이용하여 편집하여야 한다 .
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§ 도구 – FloXpress 클릭
§ Welcome창 생성 버튼 클릭.
§ Check Geometry : 형상에 문제 없는 지 체크하게 되며 모델에 간섭이 있거나 내부에 틈이 있으면 실행되지 않기 때문에SolidWorks의 간섭탐지 기능을 이용하여 편집하여야 한다 .
§ View Fluid Volume 을클릭하게 되면 유체가 흐르는내부영역을 확인할 수 있다. § 최소 유동경로 지정유체가 최소유동경로보다 더작은 틈을 통과할 경우최소유동경로를 틈 너비와 동일하게 지정
Step 3 : Input data
§ 유체 설정 (Water or Air)– SolidWorks Flow Simulation에 여러 형태의 가스,
액체, 압축 액체, 비뉴톤성 액체, 실제 가스, 증기과 함께 사용자정의 유체를 만드는 기능이 포함되어 있다.
§ Inlet Boundary Condition
§ Pressure (Pa)
§ Volume Flow rate (m3/s)
§ Mass Flow rate (kg/s)
§ 선택 면은 반드시 리드의내부 면을 클릭해야 한다.
§ 이 샘플에서는 0.5kg/s로적용한다.
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§ 유체 설정 (Water or Air)– SolidWorks Flow Simulation에 여러 형태의 가스,
액체, 압축 액체, 비뉴톤성 액체, 실제 가스, 증기과 함께 사용자정의 유체를 만드는 기능이 포함되어 있다.
§ Inlet Boundary Condition
§ Pressure (Pa)
§ Volume Flow rate (m3/s)
§ Mass Flow rate (kg/s)
§ 선택 면은 반드시 리드의내부 면을 클릭해야 한다.
§ 이 샘플에서는 0.5kg/s로적용한다.
Step 4 : Output data
§ Input data를 적용한 뒤, output 쪽에도 정의를 해주어야 한다. 하지만, 대부분 출구쪽의 정확한 데이터를 모르는 경우에는 대기압 조건으로 정의하면 된다.
§ 출구도 마찬가지로 리드의 안쪽면을 선택해야 한다.
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Step 5: Solve
§ Solve버튼을 클릭하여 해석을 실행한다.
§ 해석시간은 대략 1분~2분내에 보여지게 된다.
§ 여기서 런타임을 보다 길게 조금 더 정확한 해석을 하고자한다면 Step2에서 지정하였던 최소유동경로지정의 크기를조금 더 작게 정의하면 된다.
레전드
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Tip : 결과플롯 레전드를 이동하고 싶다면,
결과플롯에 마우스를 가져다 대면빨간색으로 외각에 하이라이트가 되게 된다. 하이라이트가 되어 있는 상태에서 이동시키면 결과플롯을 이동시킬 수 있다.
레전드
Step 6: Post Processing
§ FloXpress에서는 속도결과만 플롯할 수 있다.
§ Trajectories 재생버튼을 클릭하면 유체가 흘러가는 현상을볼 수 있다. 흘러가는pipe의 개수가 너무 적다면, 빨간 네모박스의 개수를 올리면 된다.
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Ball Plot
Step 6: Post Processing
§ 자동레포트 기능– Generate report 버튼 클릭하면
워드파일로 작성된다.
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결론
§ FloXpress는 유체의 속도분포를 확인하여 설계작업 시 보다간단하게 모델의 검증을 할 수 있도록 도와주는 도구입니다.
§ 만약 간단한 속도 플롯 외에 온도나 압력에 대한 결과를 확인하고자 한다면, Xpress가 아닌 SolidWorks FlowSimulation(구, COSMOSFloWorks)를 사용해서 플롯해야 합니다.
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