ANSYS 블로그
July 9, 2019
Ansys 팁 및 요령: Fluent UI에 직접 표현식 입력
모든 시뮬레이션에 정적 경계와 셀 영역 설정이 있다면 좋지 않을까요? 안타깝게도 세상은 정적이지 않기 때문에 많은 엔지니어가 시뮬레이션의 일부 측면에 변수 설정을 입력해야 하는 어려움에 직면해 있습니다.
이것이 바로 Ansys Fluent UI(사용자 인터페이스)에 표현식을 직접 입력하는 기능에 대해 말씀드리고자 하는 이유입니다.
지금까지 다양한 경계 및 셀 영역 조건을 지정해야 하는 Fluent 사용자는 Fluent UDF(사용자 정의 함수)를 작성해야 했습니다.
UDF는 금방 복잡해질 수 있습니다. 예를 들어, 그림 1은 Energy(t) = 90000*sin(t) [W/m^3] 함수를 기반으로 사인파 변동 열원을 설정하는 데 필요한 Fluent UDF 코드를 보여줍니다.
그림 1. 함수에 따라 사인파 변동 열원을 설정하는 데 필요한 Fluent UDF 코드
Energy(t) = 90000*sin(t) [W/m3]
그림 1의 UDF와 같은 작은 UDF도 생성하기 위해 상당한 양의 생각이 필요합니다. 예를 들어, 이 UDF를 만들기 위해 엔지니어는 유닛을 변환하고 C로 프로그래밍했으며 Fluent-specific 프로그래밍 개념을 학습했습니다.
이 개념에는 다음이 포함되지만 이에 제한되지는 않습니다.
- 스레드(Fluent UDF의 데이터 구조)
- 매크로 (DEFINE_SOURCE와 같은)
- 유틸리티 (예: CURRENT_TIME)
숙련된 사용자라도 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 그렇기 때문에 Fluent UI 표현식이 매우 유용합니다. 이 표현식은 선언적이고 해석된 언어가 포함된 표현식을 기반으로 하며, 이를 통해 Fluent 사용자는 UDF를 작성, 컴파일 및 로드할 필요 없이 시뮬레이션을 향상시킬 수 있습니다.
표현식을 통해 엔지니어는 수학 함수, 논리 연산자, Fluent 필드 변수 및 기타 공통 개념의 조합을 사용하여 복잡한 경계 및 셀 영역 조건의 사양을 단순화할 수 있습니다.
UDF를 사용하지 않고 Fluent UI에 표현식을 입력하는 방법
UDF는 강력하지만 사용자가 프로그래밍에 대한 지식이 있어야 합니다. 하지만 표현식은 더 많은 사용자에게 Fluent의 풍부한 사용자 지정 기능을 확장합니다.
그림 1의 변동하는 열원으로 돌아가서 이제 표준 수학 표기법(및 일부 단위 정리)을 사용하여 쉽게 표현식으로 입력할 수 있습니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 (sin(Time/1[s]))*90000[Wm^-3] 표현식을 이제 Fluent UI에 바로 입력할 수 있습니다.
그림 2. 이제 식은 표준 수학적 표기법으로 사용자 인터페이스를 통해 쉽게 추가할 수 있습니다.
엔지니어는 에디터에서 단일 인터페이스에서 표현식의 이름을 지정하고 정의하며 설명할 수 있습니다. 그런 다음 여러 경계 및 셀 영역 조건에서 이 명명된 표현식을 사용하여 원하는 표현식 조합을 만들 수 있습니다.
그림 3. 사인곡선으로
변동하는 열원을 나타내는 표현식의 그래프
이전 버전의 Fluent에서 이 표현식을 지정하려면 C 파일을 작성/해석/컴파일하고, UDF를 빌드하고, 경계 조건에 연결해야 했습니다. 명시된 표현식을 사용하면 이러한 추가 단계가 필요하지 않습니다.
또한 이러한 표현식을 사용하여 조건부 셀 영역 소스 용어, 모델 및 솔버 설정(예: 중력으로 인한 가속도)을 정의할 수 있습니다. 사용자가 경계 조건 패널에 직접 표현식을 입력할 수도 있습니다.
다양한 수학적, 삼각함수 및 기타 함수 세트를 사용하여 다음과 같은 표현식을 정의할 수 있습니다.
- 위치 변수 (예: 시간)
- 필드 변수 (예: 총계 온도 및 헬리시티)
- 솔루션 변수 (시간-단계 및 반복)
- 감축 조작 (예: 최소, 최대, 평균 및 합계)
부울 식은 메시 어댑테이션의 규격, 정제 및 크기 기준에도 사용할 수 있습니다.
표현식에 대해 자세히 알아보려면 녹화된 웨비나를 시청하세요. 표현식을 직접 입력하여 Ansys Fluent의 시뮬레이션 속도를 높이고 단순화하십시오.