잠수함과 수중운동체의 FSI 해석
 
 
*1m/s로 기동하는 잠수함에서 10m/s로 탈출하는 수중운동체의 FSI 해석.

*Dynamic AMR(Adaptive Mesh Refinement) grid: each block has 8*8*8 grids

*수중운동체의 밀도=1100kg/m^3, 물의 밀도=1000kg/m^3.

 
 
 
발사관을 탈출한 수중운동체의 경로는 모함 및 수중운동체 주위의 유동과 상호작용으로 인하여 영향을 받게 된다. 모함을 떠난 수중운동체의 운동은 유동장을 변화시키며, 이는 다시 수중운동체에 작용하는 유체력을 변화시킨다. 즉, 수중운동체의 운동과 유동장은 서로 영향을 주기 때문에 수중운동체의 정확한 이동경로를 예측하려면, 동역학적인 관점에서 수중운동체의 운동과 유체역학적인 관점에서 유동장을 동시에 해석해야 한다. 비교적 단순한 모양의 수중운동체에 비해 복잡한 형상의 모함을 포함하게 되므로 많은 격자점을 필요로 하며, 운동체의 움직임에 따라서 조밀한 격자를 사용해야 하기 때문에 전체적인 컴퓨터 메모리양과 수치계산 시간의 급격한 상승을 초래한다. 이러한 문제점을 극복하고 모함의 영향까지 고려한 정확한 FSI 해석 기술의 개발을 위해 효율적인 격자 구조 기반의 가상경계법 기술이 필요하다. 본 연구에서는 본 연구에서는 AMR(Adaptive Mesh Refinement) 격자 구조 기반의 가상경계법 코드를 개발하여 FSI를 정확히 해석할 수 있는 기술을 확보하였다. AMR 격자구조에서 출발하여 기존 FSI 해석에 사용되고 있는 기술 및 높은 수의 난류를 정확히 해석하기 위한 LES 해석 기술을 통합하여 코드를 완성하였다. 또한 AuotCAD로 모델링된 파일에서 표면점들을 추출하여 복잡한 형상을 쉽게 구현할 수 있는 기능을 추가하였다. 통합된 코드를 이용하여 모함을 포함한 수중운동체의 FSI 해석을 수행하여 빠른 속도로 모함을 탈출하는 수중운동체의 거동을 효율적으로 예측할 수 있었다.