냉각수 유동 계산 도메인

네트워크의 유동을 해석하려면 계산 도메인에서 네트워크를 대수 방식으로 표현해야 합니다.

냉각수 유동 솔루션 계산법은 잘 알려진 Patankar 및 Spalding의 SIMPLE 알고리즘을 기반으로 하는 절점법입니다. 그림 1과 같이 세 개의 분기 1, 2, 3이 접합 A에서 확산되고 접합 B에서 다시 수렴되는 일련의 병렬 냉각관의 경우 이 유동 네트워크는 계산을 위해 절점 및 요소로 세분화되어야 합니다.

그림 1. 네트워크를 통과하는 평행 유동

그림 2 평행 유동 네트워크의 계산 도메인

그림 2에서는 그림 1과 동일한 일련의 병렬 냉각관을 사용하여 절점을 문자로 표현하고 요소를 숫자로 표현했습니다. 각 요소는 두 개의 절점을 결합합니다. 4개의 절점이 연관된 절점 D를 살펴보겠습니다. 절점 D는 요소 2, 4, 5, 7을 통해 절점 A, C, E, G에 연결되어 있습니다. 이를 대수 방식으로 표현될 수 있습니다. 절점 i는 요소 eij 를 통해 인접한 절점 nij 에 연결됩니다(여기서 j는 절점 i와 연관된 분기 수).

연결성 화살표는 요소의 배향을 표시합니다. 네트워크의 모든 절점에는 각각의 해당 분기와 연관된 연결성 연산자가 있으며, 이러한 연산자에 따라 분기의 유동 방향이 결정됩니다. 연결성 화살표가 절점을 가리키는 경우 인접한 절점에 대한 연결성 연산자는 (+)입니다. 따라서 가리키는 연결성 연산자가 하나뿐인 절점 D의 경우 (+) 연결성 연산자는 절점 C에만 해당되며, 나머지 세 개의 연결성 연산자는 모두 (-)입니다.

네트워크의 모든 절점에서 연속 방정식과 온도 방정식이 둘 다 충족되어야 합니다. 일-에너지 원리 방정식은 네트워크의 모든 요소에서 압력 강하 관계를 나타내야 합니다.