SIMENS 솔루션 中 CFD(전산유체역학)에 대한 솔루션은 크게 5가지 정도로 구분이 되며, 각 솔루션은 해석 분야 및 적용 방향성을 고려하여 CAD 솔루션과 연동하거나 혹은 독립적으로 사용이 가능 합니다.
이러한 솔루션들의 포지션과 내용에 대해서 살펴보면, 대부분의 중소기업에서는 다수의 설계자 분들과 1~2명의 해석자 분들 또는 설계자분 중 해석부분으로 관심 있으신 분들이 해석 업무를 수행 하여 설계 검증을 하고 계십니다.
왼쪽부터 오른쪽으로 우리는 CAD 설계자(매일 CAD 환경에 살고 있는)부터 특수 제작된 CFD 시뮬레이션 환경의 혜택을 받는 전문적인 엔지니어, 분석가 및 연구원으로 구분됩니다.
위에서부터 아래로는 다목적 솔루션(많은 산업 분야의 다양한 응용 분야에 사용할 수 있음)에서 전자 열 응용 분야를 대상으로 하는 솔루션으로 구분할 수 있습니다.
이중에서 SIMCENTER FloEFD는 프론트로딩(사전신뢰성검토) CFD 솔루션이라고 할 수 있습니다.
'프론트 로딩'이란 엔지니어가 추세를 조사하고 덜 바람직하지 않은 옵션을 제거하는 것에 도움이 될 뿐만 아니라, 전체 시뮬레이션 Work-flow 시간을 최대 75%까지 줄일 수 있게 설계 프로세스 초기에 CFD 시뮬레이션을 사용하는 것을 의미합니다.
① 보다 집중적인 시뮬레이션 사용
② 개념적 단계에서 처음부터 사용
③ 다양한 유형의 작업에 대해 설계 엔지니어가 수행
프론트로딩(Front Loading)은 2000년경에 하바드대학의 톰키 및 동경대학의 후지모토 교수가 처음으로 사용한 용어로서 프론트로딩 혁신이란 후속 절차에서 발생할 잠재적 문제를 앞 단계에서 미리 확인하고 해결하는 것을 뜻합니다.
Simcenter FloEFD는 설계자를 위한 CFD솔루션으로 10가지 정도의 특징을 가지고 있습니다.
이러한 특징은 설계자도 CFD에 쉽게 접근 할 수 있도록, 해석의 전처리, 솔빙, 후처리 까지 모든 작업에 대하여 엔지니어를 지원해 줍니다.
Simcenter FloEFD의 해석 분야는 매우 다양하며, 유동 흐름의 현상, 열전달 현상, 열과 유동이 결합된 현상, 고체-유체가 결합된 현상 등 모든 분야의 해석이 가능 합니다. 특히 열전달현상은 아주 쉽게 다양한 현상 까지 적용이 가능 하며, 추가 적인 모듈을 적용 시 더욱 다양한 분야에 대한 검토가 가능 합니다.
추가 모듈은 주울히팅, LED, Battery, HVAC등에 대하여 해석을 쉽게 할 수 있는 다양한 재질, 옵션 설정, 해석 기능 등을 각 해석에 맞게 지원하여 설계자도 쉽게 접근이 가능 하도록 합니다.
2023년에 추가된 전자장-열, 열전달-열응력의 관계에 대해서도 별도의 솔루션없이 자체 적인 FSI(연성해석)을 지원 합니다.
실제 시험의 결과값을 해석 조건에 실시간으로 적용이 가능 하며, 이러한 방식은 시스템 시뮬레이션을 가능 하게 지원 합니다.
시스템 시뮬레이션은 Simcenter Amesim, Flomaster와 같은 1D솔루션과 연동이 가능 하며, T3STER™, TERALED™& POWERTESTER와 같은 테스트 장비와도 연동이 가능 합니다.
- 해석적용분야(1) – 자동차 전기전자 분야
자동차분야는 전기차가 발전함에 따라 다양한 분야의 전기적인 모듈이 적용 되며, 이러한 제품들의 전자 모듈 및 장치들은 발열이라는 현상을 발생 시키며, 상대적으로 사용이 가능한 온도 범위인 정션온도(Tj)를 분석을 위한 열해석 솔루션이 필요로 합니다. 여기에는 냉각이라는 물리적인 현상을 분석하는 것이 매우 중요 합니다.
- 해석적용분야(2) – 각종 전자 제품 분야
여기에서도 자동차 분야의 전기, 전자 제품과 동일한 현상 분석을 통한, 제품의 신뢰성 향상을 위한 열 해석이 필수적으로 필요하게 됩니다.
- 해석적용분야(3) – 디스플레이 및 반도체 장비
반도체 및 디스플레이 장비들은 각 공정에 맞는 온도, 습도, 유동현상, 압력 조건들을 필요로 합니다. 각 회사들이 자체적인 설계 시방을 통한 계산치를 적용 하지만, 복잡하고, 다양한 물리현상을 단순 계산 관계로 검토 하는 데는 역부족 입니다. 이러한 장비는 초기 설계 에서 부터 해석을 통한 장비의 신뢰성 확보가 필수적으로 요구 되는 분야 입니다.
- 해석적용분야(4) – 내,외부 조건의 공조 현상
각종의 공장 내부, 건축물 내외부, ESS 내부, 자동차 내부 등 공조현상은 현재 추세인 1D의 시스템 시뮬레이션과 연동한 개념을 적용 하여 더욱 발전하고있으며, 이러한 공조 현상의 분석은 제품의 품질, 엔지니어들의 환경, 공정 장비의 환경에도 매우 중요한 영향을 주는 분야 입니다.
댓글 없음
댓글 쓰기