1.4 SPH기법을 활용한 수치해석 응용
Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH) 는 Lagrangian particle method로서 수치해석 방법중의 하나입니다. 흔하게 사용되는 Eulerian method와 달리 SPH에서는 mesh 대신 particle을 사용하여 시뮬레이션이 이루어집니다. mesh는 공간상에 고정되어있는 반면 particle은 공간상에서 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 입자하나하나의 움직임으로서 나타내어질 수 있는 자연현상이나, 물리현상을 시뮬레이션하는데 적합한 특성을 갖습니다. particle을 사용하는 특성으로 인해 자유롭게 경계면이 변하는 유동인 free-surface flow를 나타내는데 장점을 가지며 또한 Level-set과 같은 별도의 기법의 도움 없이도 multi-phase flow를 나타내는 데 있어 natural한 장점을 갖습니다. 이러한 장점들을 이용하여 액체의 유동을 시뮬레이션 하는데 있어 SPH가 많이 이용되고 있습니다. 본 연구실에서는 SPH의 장점을 이용하여 다양한 물리적 현상을 분석하고 있습니다. 현재는 rocket injector에서 연료/산화제의 분무특성을 수치적으로 해석할 수 있는 SPH코드를 개발하는 연구를 진행 중이며 particle로서 나타내어질 수 있는 현상인 aluminum을 포함한 고폭화약에서의 폭발현상 또한 수치적으로 분석하고 있습니다.
향후 지배방정식에 화학방정식을 추가하여 연소현상 또한 통합적으로 시뮬레이션할 수 있는 code를 개발하고자 하는 목표를 가지고 있습니다.
 
Fig. 1 swirl injector experiment Fig.2 SPH - swirl injector simulation using SPH
Fig. 3 Aluminized explosive simulation using SPH
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