유동 유발 진동 (vortex induced vibration)
 
 
*x, y 방향으로 자유롭게 움직이는 원형 실린더의 FSI 해석.

*Nnumber of grid points: 400*360

*Re (Reynolds number) = 200, mass ratio = 2.04

 
 
 
유체와 움직이는 물체 사이에서 상호 작용이 있는 경우는 물체의 위치가 유체력 으로부터 결정되며, 이로 인해 물체의 위치를 나타내는 추가적인 운동 방정식을 필요로 한다. 상호작용의 해석에 있어 어려운 점은 물체의 위치를 예측하기 위해서는 물체에 가해지는 유체력을 알아야 하며, 유체력을 구하기 위해서는 물체의 위치를 알아야 한다는 것이다. 즉 물체의 운동 방정식과 유체 지배 방정식이 서로 영향을 주기 때문에 운동체의 정확한 이동 경로를 예측하려면, 동역학적인 관점에서 운동체의 운동과 유체역학적인 관점에서 유동장을 동시에 해석해야 한다. 본 연구에서는 정확한 FSI 해석을 위해 물체의 운동 방정식과 유체 지배방정식을 시간에 대해 음해적(implicit)으로 동시에 계산을 수행하였다. x,y 방향으로 자유롭게 움직이는 원형 실린더를 mass-damper-spring으로 모델링하여 계산을 수행하였다. 실린더의 궤적은 숫자 8 모양으로 대칭적으로 움직이며, 다른 연구자의 결과와 비교하여 코드의 타당성을 확보하였다.