복잡한 CAD 형상의 매개변수화를 통한 3차원 경계면 레벨-셋 알고리즘 개발 및 적용

김현준; 조수영; 이영헌; 여재익

doi:10.5139/JKSAS.2020.48.2.135

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저자정보: 김현준 (Korea Aerospace Research Institute) 조수영 (Seoul National University) 이영헌 (Seoul National University) 여재익 (Seoul National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第48卷第2號

발행연도: 2020.2

수록면: 135 - 146 (12page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2020.48.2.135

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경계면을 정의하는 기존의 레벨-셋 기법은 대개 수학적인 수식을 이용한다. 그러나 3차원 데카르트 좌표계에서 복잡한 경계면을 수식으로 설정하는 방식은 거의 불가능하다. 이러한 이유로 우리는 보편적으로 사용되는 스테레오리쏘그래피(STL) 형식을 매개 변수화하여 3D 캐드 형상의 내부와 외부를 구분하는 레벨-셋 경계면 설정 알고리즘을 개발하였다. 본 논문은 반응막대 실험 모사를 통해 기존의 경계면 설정 방식과 새로운 경계면 설정 방식 결과와 비교하여 이 알고리즘이 적용된 하이드로 다이내믹 솔버의 타당성을 확보하였다. 이를 통해 가연성 기체로 채워진 다양한 형상 안에서 충격파와 상호작용이 연소 폭발 천이 현상에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였다. 또한, 실제 크기의 공장 설비에서 화염이 퍼져나가는 과정과 데토네이션 발생이 설비에 미치는 피해를 수치적으로 예측하는 시뮬레이션을 진행하였다.

#Level-set(레벨-셋) #Stereolithography Format(STL형식) #Rate Stick Test(반응막대실험) #Flame Acceleration(화염가속) #Detonation(폭굉) #Flame Spread(화염전파)

참고문헌 (21)

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Mavriplis, D. J., “Unstructured grid techniques,“ Annual Review of Fluid Mechanics, Vol. 29, No. 1, 1997, pp. 473~514.

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