비정렬 격자를 사용한 2차원 희박기체 유동의 직접모사법 개발

Abstract

본 연구에서는 비정렬 격자를 사용한 2차원 희박기체 유동의 직접모사법을 개발하였다. 분자 모델링으로는 총충돌단면이 분자의 에너지에 비례하는 가변강구모델을 사용하였고, 충돌표본채취기법으로 비시계수법을 사용하였다. 경계조건으로는 대칭면에 대한 specular 조건과벽면에 대한 diffuse 조건을 주었고, 원방경계조건으로 자유흐름과 진공조건을 주었다. 이원자 분자 이상에 대한 에너지 교환 모델로는 Larsen-Borgnakke 현상학적 모델을 사용하였다. 분자의 추적에는 유한요소법에서 사용되는 Linear shape function 을 도입하여 수행하였다. 본 연구의 검증을 위해서 2차원 평판, 원형 실린더, NACA0012 익형 단면 및 노즐에 대한 유동을 해석하고, 실험치나 다른 해석치와 비교 분석하였다.