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WO2017188474A1 - 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치 - Google Patents

유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치 Download PDF

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WO2017188474A1
WO2017188474A1 PCT/KR2016/004442 KR2016004442W WO2017188474A1 WO 2017188474 A1 WO2017188474 A1 WO 2017188474A1 KR 2016004442 W KR2016004442 W KR 2016004442W WO 2017188474 A1 WO2017188474 A1 WO 2017188474A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fan
flow
analysis
module
generating
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/004442
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조장형
전완호
박준철
Original Assignee
쎄딕(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쎄딕(주) filed Critical 쎄딕(주)
Priority to US15/768,889 priority Critical patent/US20180300444A1/en
Priority to PCT/KR2016/004442 priority patent/WO2017188474A1/ko
Publication of WO2017188474A1 publication Critical patent/WO2017188474A1/ko

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    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/10—Noise analysis or noise optimisation

Definitions

  • the present invention relates to a fan simulation method and a fan simulation apparatus, and more particularly, to a fan simulation method and a fan simulation apparatus through flow analysis and noise analysis.
  • the criterion for judging quality products is to provide the air power that is most important to be considered, and the noise at the time should be the least.
  • An example of such a low noise process should be the study of flow noise, which is an acoustic wind tunnel or an acoustic fan tester with an anechoic chamber in the wind tunnel.
  • the experimental study which uses expensive experimental devices, is being conducted. Since the method using the expensive experimental apparatus requires a lot of research costs and expertise, it is impossible for general SMEs to research to produce excellent products with low noise design.
  • An object of the present invention to provide a fan simulation method and a fan simulation apparatus that can predict the performance of the fan through the flow analysis.
  • the fan simulation method through the flow analysis the user inputs the required flow date; Identifying a basic shape provided by the present invention for generating such a flow work; A point data generation step for drawing such a base shape; Generating a fan shape by calculating the point data; Generating a grating for analysis that fits the fan; Analyzing flow by the fan by inputting boundary conditions for the fan; And calculating fan efficiency and noise from the analysis, wherein the noise represents a quantitative noise with units (dB, dBA) or a noise index that is a relative value of the noise, the noise index being the flow by the fan. In this steady state it is proportional to the deviation of the pressure according to the position of the fan.
  • the noise index may be proportional to a deviation of pressure at a predetermined position of the fan when the flow by the fan is in an abnormal state.
  • the interpreting step may include calculating a pressure and a speed according to the position and time of the fan with respect to the flow.
  • the fan simulation apparatus through the flow analysis, the fan design module to input the point data and the tester dimensions;
  • a CAD module for generating a fan shape by calculating the point data input to the fan design module and generating a tester from the tester dimensions;
  • a grid module for generating a grid in the fan;
  • Solving module for analyzing the flow by the fan by inputting the boundary condition for the fan;
  • a performance analysis module for calculating a noise index from the analysis, wherein the performance analysis module calculates the noise index in proportion to the deviation of the pressure according to the position of the fan when the flow by the fan is in a normal state.
  • the solving module may calculate the pressure and the speed according to the position and time of the fan with respect to the flow.
  • the performance analysis module may calculate the noise figure in proportion to the deviation of the pressure at a predetermined position of the fan when the flow by the fan is in an abnormal state.
  • the performance of the fan that is, efficiency and noise can be predicted by the simulation of the fan through the flow analysis.
  • FIG 1 shows an undirected wind tunnel and an unscented fan tester.
  • FIG. 2 and 3 is a conceptual diagram according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a GUI according to an embodiment of the present invention.
  • 5 shows the dimension input window of the fan and the tester.
  • the present invention is a fan simulation method and fan simulation apparatus that can be easily proceeded through an automated program built in accordance with a professional analysis process using a CFD Tool after the designer designs a test product to replace such an inefficient and expensive research process Developed.
  • the designer inputs the point data of the fan and the dimensions of the tester through the fan design module, and the fan and the tester are automatically made in the CAD program (CAD module) (CAD modeling).
  • CAD module CAD modeling
  • the generated file is then used to create a grid for analysis.
  • the flow analysis is started using the boundary conditions entered by the user and the basic fan analysis boundary conditions.
  • a report is automatically generated to analyze the analysis result of the user.
  • the present invention when the designer enters and executes the point data and the dimensions of the tester, the CAD of the fan and the tester is completed automatically in the program.
  • the dimensions of the rotate zone are automatically calculated and modeled according to the pan point data, and rings and hubs are automatically generated.
  • the present invention proposes a basic model for the flow work required by the designer, and the calculation for determining the shape of the basic model includes the euler fan turbomahinery equation, the velocity triangle, and the mean line analysis. ) Is used.
  • the designer inputs only the point data of the fan, the size of the tester, the dimensions of the radiator and condenser, and the distance between the shroud, radiator and condenser, and all other tasks are automatically dimensioned and modeled in the program.
  • the grid is an important part of the analysis, and the accuracy of the analysis is increased by properly generating the grid of the part important for the evaluation of the analysis. Therefore, the grid generation requires a lot of experience, a lot of time, and CFD expertise.
  • the lattice is usually composed of Tetra, Hexa, and Prism types, the Prism lattice on the wall, the Hexa lattice on the large space, and the Tetra lattice on the space between the large space and the wall.
  • a method for generating a lattice is to make a rectangular cube into a whole area, and an important area among them is made into a small cube. Determining this size is important because the size of this cube determines the size of the analysis grid. In particular, it is important that the geometrically important parts such as the front or the back of the fan make the cube smaller and the grid size smaller and more uniform.
  • the model for running the flow analysis is complete.
  • the boundary conditions required for the analysis must be entered (solving module).
  • Most of these boundary condition inputs are also set to optimal conditions, so the designer can set the dt value by applying the inlet flow rate, fan rotation speed (RPM), and fan rotation angle per cycle. do.
  • a window for entering the properties of the working fluid is
  • a lattice is generated and each boundary condition is input to perform an analysis.
  • the analysis takes place on a NI-based supercomputer.
  • performance analysis module After the CFD analysis, post-processing functions such as drawing and checking the flow for report writing are also automatically performed (performance analysis module).
  • the designers can use these figures to determine if the design is good, if the design is wrong, where is the problem, and where to fix it.
  • Relative velocities at each blade cross section indicate whether flow flows well along the blade cross section or if separation occurs. By looking at the pressure at the front and back of the blades, you can see whether the fan is efficient and whether each blade is running consistently and efficiently.
  • the distribution of velocity and pressure in the vertical section of the fan shows how the flow past the fan flows. In this way, the designer can see each picture and get various information, and can apply this information to the next design to develop a better performance fan.
  • Performance analysis is based on the above report. Performance analysis is based on noise, efficiency, and flow uniformity, and noise and efficiency are considered important factors.
  • Noise is understood as a change in pressure and is estimated as a relative quantity through the noise index.
  • the noise figure is classified into two types, using the standard deviation of the pressure according to the position of the blade in the steady state and the standard deviation of the pressure according to the individual position in the abnormal state.
  • the (standard) deviation of the pressure according to the position change (x, y, z) can be grasped, and through this, the relative amount of noise according to the first input point data can be evaluated.
  • Such a method can simplify the operation by eliminating one variable for the time t, thereby greatly reducing the time required for evaluating the noise.
  • the above evaluation reflects the steady-state flow only, so that the abnormal state flow is overlooked, and thus cannot be seen as an absolute value. Therefore, in the process of completing the design through the above performance evaluation, the abnormal flow must be reflected, and the steady state flow can only provide a comparative standard.
  • the other method is to determine the (standard) deviation of the pressure according to the individual positions in the abnormal state, and to evaluate the relative amount of noise according to the first input point data.
  • efficiency is estimated based on steady-state flow, and is defined as the product of pressure and flow rate divided by torque and angular velocity.
  • the present invention can be applied to various types of fan simulation methods and fan simulation apparatus.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법은, 사용자가 포인트 데이터 및 테스터 치수를 입력하는 단계; 상기 포인트 데이터를 연산하여 팬의 형상을 생성하고 상기 테스터 치수로부터 테스터를 생성하는 단계; 상기 팬에 격자를 생성하는 단계; 상기 팬에 대한 경계조건을 입력하여 상기 팬에 의한 유동을 해석하는 단계; 그리고 상기 해석으로부터 소음지수를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 소음지수는 상기 팬에 의한 유동이 정상상태인 경우 상기 팬의 위치에 따른 압력의 편차에 비례한다.

Description

유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치
본 발명은 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동해석과 소음해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
산업화 이후 기능 위주로 개발되던 제품들이 질적 향상을 요구하는 소비자의 수요에 따라 성능과 함께 우수한 제품으로 탈바꿈하고 있다. 질적으로 우수한 제품을 판단하는 기준으로 가장 중요하게 고려되는 것이 필요한 유동일(Air power)을 제공하며 그때의 소음이 가장 적어야 한다.
이러한 저소음화를 위한 과정을 예로 든다면 유동소음에 관한 연구를 수행해야 하는데, 이것은 바람을 불어주는 풍동(Wind Tunnel)에 무향실이 있는 무향풍동(Acoustic Wind Tunnel), 혹은 무향팬테스터(Acoustic Fan Tester)라는 고가의 실험 장치를 이용하는 방법(Experimental Study)으로 진행되고 있다. 이러한 고가의 실험 장치를 이용한 방법은 많은 연구비와 전문 지식이 필요하기 때문에 일반 중소기업에서는 저소음 설계가 적용된 우수한 제품을 생산하기 위한 연구가 불가능한 실정이다.
특히, 무향풍동설비는 고가의 장비로 가전회사 및 중소기업은 이러한 기술을 적용할 여력이 없다. 실험을 통한 개발 Process는 먼저 저소음형상을 만들고(Prototype 제작) 그 형상에 대해서 실제와 비슷한 상황으로 실험을 수행하며, 목표에 도달하지 못하였을 경우는 다른 형상을 만들어서 실험을 수행하는 process의 반복이었다. 자동차와 같은 경우, 실제 저소음형상을 위해서 수억원이 넘는 수십대의 차량을 만들어서 테스트해야 하는 고비용, 저효율 구조이고, 가전제품에 대한 연구도 수억원대의 연구비가 소요되기 때문에 아직까지 저소음화에 대한 연구 자체가 극히 일부 대기업에서만 수행되고 있다. 따라서 이런 고비용, 비효율적인 연구 Process를 대체할 수 있는 저비용, 고효율의 연구 Process가 필요하다.
본 발명의 목적은 유동해석을 통해 팬의 성능을 예측할 수 있는 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법은, 사용자가 필요한 유동일을 입력하는 단계; 그러한 유동일을 발생 시키기 위한 본 발명에서 제공하는 기초 형상을 확인하는 단계; 그러한 기초 형상을 도면화하기 위한 포인트 데이터 생성 단계; 상기 포인트 데이터를 연산하여 팬의 형상을 생성하는 단계; 상기 팬에 맞는 해석을 위한 격자를 생성하는 단계; 상기 팬에 대한 경계조건을 입력하여 상기 팬에 의한 유동을 해석하는 단계; 그리고 상기 해석으로부터 팬 효율 및 소음을 산출하는 단계를 포함하되, 상기 소음은 단위(dB, dBA)를 가진 정량적인 소음 또는 그 소음의 상대적인 값인 소음지수를 나타내며, 이런 소음지수는 상기 팬에 의한 유동이 정상상태인 경우 상기 팬의 위치에 따른 압력의 편차에 비례한다.
상기 소음지수는 상기 팬에 의한 유동이 비정상상태인 경우 상기 팬의 기설정된 위치에서 압력의 편차에 비례할 수 있다.
상기 해석하는 단계는 상기 유동에 대하여 상기 팬의 위치 및 시간에 따른 압력과 속도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 장치는, 포인트 데이터 및 테스터 치수가 입력되는 팬설계모듈; 상기 팬설계모듈에 입력된 상기 포인트 데이터를 연산하여 팬의 형상을 생성하고 상기 테스터 치수로부터 테스터를 생성하는 CAD모듈; 상기 팬에 격자를 생성하는 격자모듈; 상기 팬에 대한 경계조건을 입력하여 상기 팬에 의한 유동을 해석하는 솔빙모듈; 그리고 상기 해석으로부터 소음지수를 산출하는 성능분석모듈을 포함하되, 상기 성능분석모듈은 상기 팬에 의한 유동이 정상상태인 경우 상기 팬의 위치에 따른 압력의 편차에 비례하여 상기 소음지수를 산출한다.
상기 솔빙모듈은 상기 유동에 대하여 상기 팬의 위치 및 시간에 따른 압력과 속도를 산출할 수 있다.
상기 성능분석모듈은 상기 팬에 의한 유동이 비정상상태인 경우 상기 팬의 기설정된 위치에서 압력의 편차에 비례하여 상기 소음지수를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 유동해석을 통한 팬의 시뮬레이션에 의해 팬의 성능, 즉 효율 및 소음을 예측할 수 있다.
도 1은 무향풍동 및 무향 팬 테스터를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 .본 발명의 일 실시예에 따른 개념도이다.
4도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI를 나타낸다.
도 5는 팬 및 tester의 치수 입력 창을 나타낸다.
도 6은 링과 허브 및 rotate zone 치수를 나타낸다.
도 7은 shroud, motor, radiator, condenser 치수를 나타낸다.
도 8은 shroud 및 tester 치수를 나타낸다.
도 9는 Octree를 생성한 예를 나타낸다.
도 10 및 도 11은 도 9에 도시한 Octree를 가지고 격자를 생성한 결과를 나타낸다.
도 12는 해석 종료 후 보고서 작성을 위한 결과 이미지를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
설계자가 실제 제품을 개발할 때 팬의 성능 개선 연구를 하기 위해서 많은 전문적인 지식과 고가의 실험 장비인 무향풍동(무향펜테스터)를 구비하고, 많은 Mock-up제품을 만들고, 많은 시간을 소비하면서 측정하는 작업이 반복되어야 했다. 본 발명은 이런 비효율적이고 고비용의 연구 Process를 대체하기 위해서 설계자가 테스트 제품을 설계한 후, CFD Tool을 이용한 전문적인 해석 Process에 따라 구축된 자동화 프로그램을 통해서 쉽게 진행할 수 있는 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치를 개발하였다.
본 발명은 우선 설계자가 팬설계모듈을 통해 팬의 point data와 tester의 치수를 입력하면 CAD 프로그램(CAD모듈)에서 자동으로 팬과 tester가 만들어진다(CAD 모델링). 이렇게 생성된 파일은 프로그램을 이용해서 해석을 위한 격자를 생성하게 된다. 이렇게 격자가 생성되면 사용자가 입력한 경계조건과 기본적인 팬 해석 경계조건을 이용해 유동 해석을 시작하게 된다. 해석이 완료되면 사용자의 해석 결과 분석을 위해 보고서가 자동으로 생성되게 된다.
본 발명에서는 설계자가 point data와 tester의 치수를 입력하고 실행하면 프로그램 상에서 자동으로 fan과 tester의 CAD가 완성된다. 팬의 point data에 따라서 rotate zone의 치수가 자동으로 계산되어 모델링되고 ring과 hub도 자동으로 생성된다. 또한 본 발명에서는 설계자가 요구하는 유동일에 대한 기초 모델을 제시하며 이런 기초모델의 형상을 결정하기 위한 연산에는 오일러 방정식(euler fan turbomahinery equation)과 속도삼각형(velocity triangle), 그리고 평균선해석(mean line analysis)이 사용된다.
따라서 설계자는 팬의 point data와 tester의 크기 및 radiator와 condenser의 치수 및 shroud와 radiator, condenser사이의 간격만을 입력하면 나머지 모든 작업은 프로그램 상에서 자동으로 치수가 계산되어지고 모델링이 이루어진다.
실제 설계자가 해석을 하기 어려워하는 가장 큰 이유 중의 하나가 격자 생성에 대한 부분이다. 격자는 해석을 위한 중요한 부분으로 해석 평가에 중요한 부분의 격자를 적당하게 생성해야 해석의 정확도가 높아진다. 따라서 격자 생성을 위해서는 수많은 경험이 필요하며 많은 시간이 요구되고, CFD 전문 지식 또한 필요하다.
본 발명에서는 축류팬 형상에 대해서 격자모듈을 통해 수많은 격자를 생성해 이를 바탕으로 최적의 조건을 확보했다. 격자는 보통 Tetra, Hexa, Prism 형태가 복합적으로 사용되며 벽면에는 Prism 격자가, 대공간에서 Hexa 격자가, 대공간과 벽면 사이의 공간에는 Tetra 격자가 시용된다.
본 발명에서 격자를 생성하는 방법은 사각형 Cube를 전체 영역으로 만들고, 그 중 중요한 영역을 작은 Cube로 만드는 것이다. 이 Cube 하나의 사이즈가 해석 격자의 사이즈를 결정하기 때문에 이 크기를 결정하는 것은 무엇보다 중요하다. 특히, 팬의 앞면이나 뒷면 같이 형상적으로 중요한 부분은 Cube의 사이즈를 더욱 작게 만들어서 격자 크기를 작고 균일하게 만들어주는 것이 중요하다.
앞의 단계를 거치게 되면 유동해석을 실행하기 위한 모델은 완성이 된다. 유동해석을 수행하기 위해서는 해석에 필요한 경계조건을 입력해야 한다(솔빙모듈). 이러한 경계조건 입력도 대부분이 최적의 조건으로 설정되어 있어, 설계자는 별도의 설정에 대한 낭비 없이 입구의 유량과 팬의 회전속도(RPM), 그리고 1cycle 당 팬의 회전각도를 적용하여 dt값만 설정해주면 된다.
- 팬의 회전 속도를 입력
- 압력 보정 선택
- 수렴조건을 입력 : 초기값 사용 권장
- 해석에 사용되는 난류 모델을 선택
- 총 해석 Cycle Setting
- 한 cycle 당 시간(팬의 회전수와 cycle/degree로 계산)
- IAUDT가 0일 경우 : dt값이 Time Interval로 사용
- Courant number : 직접 입력해도 되고 dt값을 주면 자동으로 계산
- Problem Type : Steady와 Unsteady 해석을 선택하는 부분으로 보통 팬 문제를 해석 할 때 100 Cycle 정도는 Steady로 해석한 다음에 Unsteady 를 이어서 해석을 하면 수렴이 조금 더 빨라지고 해석이 조금 더 안정적으로 진행됨.
- 해석에 사용 될 equation 을 선택.
- 작동 유체의 property를 입력하는 창.
- 작동 유체가 imcompressible flow 인지 compressible flow 인지 선택.
이와 같은 단계로 격자가 생성되고 각각의 경계조건이 입력되어 해석을 수행하게 된다. 해석은 NI 기반의 슈퍼컴퓨터에서 진행된다.
CFD해석 종료 후 보고서 작성을 위해서 그림을 그리고 유동을 확인하는 등의 후처리(Post-process)기능 역시 자동으로 수행한다(성능분석모듈). 설계자는 이 그림들을 보고 설계가 잘 이루어졌는지, 설계가 잘못되었다면 어디가 문제인지, 어디를 수정해야 하는지 판단을 할 수가 있다. 각 Blade 단면에서의 상대 속도를 보면 유동이 Blade 단면을 따라서 잘 지나가는지, 아니면 Separation이 발생하는지를 알 수 있다. 또 Blade 전 후면에서의 압력을 살펴봄으로써 팬이 효율이 좋은지, 각각의 Blade가 일정하게 효율적으로 작동 하는지를 알 수 있다. 팬을 수직으로 자른 단면에서의 속도와 압력의 분포를 보고 팬을 지난 유동이 어떻게 흘러가는지를 알 수가 있다. 이처럼 설계자는 각 그림들을 보고 여러 가지의 정보를 얻을 수 있고 또한 이 정보들을 다음 설계에 적용하여 좀 더 나은 성능의 팬을 개발할 수 있다.
한편, 위 보고서를 토대로 성능 분석이 이루어진다. 성능분석은 소음과 효율, 그리고 유동균일도(flow uniformity)를 토대로 하며, 소음과 효율이 중요인자로 취급된다.
소음은 압력변화에 따른 것으로 이해되며, 소음지수를 통해 상대량으로 평가된다. 소음지수는 2가지 형태로 파악되며, 정상상태에서 블레이드의 위치에 따른 압력의 (표준)편차를 이용한 것과 비정상상태에서 개별 위치에 따른 압력의 (표준)편차를 이용한 것이다.
앞서 설명한 유동해석을 통해, 유동은 압력과 속도로 정의되며, 개별 위치(또는 격자)와 시간에 따른 p=(x,y,z,t)와 v=(x,y,z,t)로 정의될 수 있다. 이때, 정상상태유동은 시간(t)에 따른 유동특성의 변화가 거의 일정하므로, 시간(t)을 무시할 수 있으며, p=(x,y,z)와 v=(x,y,z)로 변형될 수 있다. 여기에서, 위치변화(x,y,z)에 따른 압력의 (표준)편차를 파악할 수 있으며, 이를 통해 최초 입력된 point data에 따른 소음의 상대량을 평가할 수 있다.
이와 같은 방법은 시간(t)에 대한 변수 하나를 제거하여 연산을 단순화함으로써, 소음의 평가에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있다. 다만, 위 평가는 정상상태 유동만을 반영하여 비정상상태 유동이 간과되었으므로, 절대적인 수치로 볼 수 없을 뿐만 아니라, 비정상상태 유동이 간과된 이상 최적의 성능여부를 평가할 수 없다. 따라서, 위 성능평가를 통해 설계를 완료하는 과정에서, 비정상상태의 유동이 반영되어야 하며, 정상상태의 유동은 비교기준을 제시할 수 있을 뿐이다.
나머지 한 방법으로, 비정상상태에서 개별 위치에 따른 압력의 (표준)편차를 파악할 수 있으며, 이를 통해 최초 입력된 point data에 따른 소음의 상대량을 평가할 수 있다.
또한, 효율은 정상상태 유동을 기준으로 평가하며, 압력과 유량의 곱을 토크와 각속도로 나눈 값으로 정의된다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명은 다양한 형태의 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치에 응용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 사용자가 필요한 유동일을 입력하고 제안된 기초 설계를 확인하는 단계;
    사용자가 기초 설계를 변경하는 단계;
    상기 기초 설계나 사용자 입력설계를 만족하는 포인트 데이터를 연산하여 팬의 형상을 생성하고 상기 기초 설계 치수로부터 변경 치수를 입력하고 도면을 생성하는 단계;
    상기 팬에 격자를 생성하는 단계; 및
    상기 팬에 대한 경계조건을 입력하여 상기 팬에 의한 유동을 해석하는 단계;
    상기 해석으로부터 소음지수를 산출하는 단계를 포함하되,
    상기 소음지수는 상기 팬에 의한 유동이 정상상태인 경우 상기 팬의 위치에 따른 압력의 편차에 비례하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해석하는 단계는 상기 유동에 대하여 상기 팬의 위치 및 시간에 따른 압력과 속도를 산출하는 단계를 포함하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소음지수는 상기 팬에 의한 유동이 비정상상태인 경우 상기 팬의 기설정된 위치에서 압력의 편차에 비례하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법.
  4. 포인트 데이터 및 테스터 치수가 입력되는 팬설계모듈;
    상기 팬설계모듈에 입력된 상기 포인트 데이터를 연산하여 팬의 형상을 생성하고 상기 테스터 치수로부터 테스터를 생성하는 CAD모듈;
    상기 팬에 격자를 생성하는 격자모듈;
    상기 팬에 대한 경계조건을 입력하여 상기 팬에 의한 유동을 해석하는 솔빙모듈; 및
    상기 해석으로부터 소음지수를 산출하는 성능분석모듈을 포함하되,
    상기 성능분석모듈은 상기 팬에 의한 유동이 정상상태인 경우 상기 팬의 위치에 따른 압력의 편차에 비례하여 상기 소음지수를 산출하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 솔빙모듈은 상기 유동에 대하여 상기 팬의 위치 및 시간에 따른 압력과 속도를 산출하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 성능분석모듈은 상기 팬에 의한 유동이 비정상상태인 경우 상기 팬의 기설정된 위치에서 압력의 편차에 비례하여 상기 소음지수를 산출하는, 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 장치.
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