[re] 유체의 수치해석에 대한 의문

글쓴이
harry kim
등록일
2002-08-17 15:47
조회
5,782회
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먼저 유체는 살짝 다루는게 아니라는 걸 먼저 야거하고 싶네요.  뉴톤 이란 사람이 뉴톤 제2방적식,즉
f=ma란걸 만들었고 이걸 토대로 그 유명한 나비에스톡스란 유체역학의 최고 방정식이 만들어 집니다. 하지만 이 방정식은 너무나 많은 가정과 minor한 term들을 무시하고서야 이산화라는 단순무식한 방법을 통해서 무식한 방법을 통해서 프로그래밍하고.....그러면 컨드롤 볼륨이간 것도 그러면 제대로 된것이 이냐 하면....때론 사기 치는 학자연 하는 놈도 많고...그래서 결국은 바늘도 실도 불완전하기 그지 없는 것이 소위 CFD란 것인데, 그 바늘과 실에 대해서 좆도 모른는 당신이 살짝 다루는 것으로 유체에 대해서 이럭쿵 저럭쿵한다는 것은 ..........

제가 학교에 다닐때는 유체에 대해서는 결국은 모른다는 것이 선진 학자들의 결론이라고 어느 교수님이 강의 시간에 말씀하셨죠. 유체의 거동을 정확히 계산하거나 측정해 내는 것은 우주의 근본을 이해하는 것이나 마찬가지 잎죠. 철학으로 치면 인간은 무엇이냐를 한마디로 정의하는 거나 마찬가지죠.

그래서 과학은 천재가 하는 것이지 어중이 떠중이가 하는게 아니란 말입니다. 그러니 다음부터 유체쪽에 대해서 아냐고 물어보면 좆도 모른다고 대답하는게 정답일겝니다.

그리고 유체란 것은 한국같은 조건이 성숙되지 않은 나라에서 하는게 아니라는 것도 말씀드립니다.

>제가 유체쪽을 살짝 다루고 Flow 3D를 이용해서 해석도 조금 합니다만, 아직도 수치해석을 통한 유체라는 것은 제 이해를 넘어서는 영역인거 같습니다.
>
>Flow 3D로 해석할때, 살짝 해석적 파라메터들, 예를 들어, Convergence, Relaxation 변수등을 바꿔주거나, 혹은 non-uniform grid를 사용하였을때 너무나 다른 결과값들이 나오면 정말 당황스럽더군요.
>
>Flow 3D에서는 VOF를 해석방법으로 사용하는데, 예를 들어 노즐이 있을때 도메인을 노즐 전체를 잡고 해석을 하였을때랑, 노즐 끝부분 mesh를 좀더 refine해서 해석했을때 결과값이 다르면 정말 난감합니다.
>
>또, control volume의 크기를 바꿔주는 경우, 예를 들어, (경우 1) 노즐 전체를 domain 1으로 잡았을때와 (경우 2) 노즐의 끝부분 50%를 domain 2로 잡은 두가지 경우가 있을때, domain 1에서의 50%되는 부분의 시간에 따른  압력값들을 domain 2의 upstream boundary conditon으로 잡고 나서 같은 grid size로 재해석했을때 결과값이 다르게 나오면 정말 황당합니다.
>
>반대로, 선형화된 Navier-Stokes를 이용하여 analytic solution을 구하여 대략적인 해를 구했을때, 수치해석값이 해석해와 너무 다르면 파라메터들을 바꿔주면 근사하게 나올때도 있습니다.
>
>이럴때, 양심이 걸립니다. 과연 잘못된 수치해석때문에 결과같이 해석해와 다르게 나오는지 아니면 수치해석과 관련된 파라메터들을 바꿔줘서 나오는 근사값이 올바른 것인지...
>
>비근한 예로, 1차원 advection식의 finite difference method를 통한 해석에 있어서, 어떤 해석방법을 쓰느냐에 따라서 최종 시간에 있어서 결과치가 달라지죠.
>
>[참조: http://wms.ecmwf.int/newsevents/training/rcourse_notes/NUMERICAL_METHODS/NUMERICAL_METHODS/Numerical_methods3.html]
>
>
>
>이런 문제들때문에 개인적으로는 수치해석을 통한 유체거동 실험은 대략적인 경향을 관찰하기 위한 참고자료로만 활용하고 있습니다. 결국, 인터넷에서 읽은 이 말이 떠오르네요.
>
>"실험값은 모든 사람들이 신뢰한다. 실험을 한 사람을 빼고는..."
>"수치해석값은 모든 사람들이 믿지 않는다. 그 코드를 만든 사람을 빼고는..."
>
>이 말이 정답인거 같네요. :)
>
>수치해석을 하시는 님들의 의견은 어떠한가요?
  • 사색자 ()

      그래서 말 처음부분에 유체는 제 이해의 범주를 넘어서는 것이라고 말씀드렸습니다. 님이 말씀하신 바와 같이 "유체해석에 대해서 좇도 모르는거 같아서" 수치해석을 하는 다른 분들의 의견을 구한 것이고요. 한국에서 유체거동에 대한 CFD도 활발히 다루어지고 있는데, 님께서는 왜 한국에서는 하지 않는게 좋다라고 생각하시는지 모르겠군요. 풍동같은 경우는 자금력을 기본으로 하겠지만, 이론쪽이라면 열정과 아이디어가 기본 전제 아니겠습니까?

  • 황인태 ()

      흠... 밑에 토 단게 있긴 하지만 정말 이분이야 말로 대충 배우신거 같네... 가정은 목적에 따라 시공간적인 스케일에 따라 취한 것이고, 그런 가정안에서 원하는 만큼의 해를 얻고자 하는 겁니다. 그리고 수치모델러라는게 모델이나 디립따 돌리는게 아니라 어떤 문제 해결에 있어서 어떤 가정을 취한 모델을 취하느냐 또는 이런 부분에 많은 경험을 가지고 선택할 수 있는 사람을 뜻하는겝니다.

  • 황인태 ()

      단순무식하게 가정하고 무식하게 프로그래밍하는거만 보셨다면 당신이 운이 없었을뿐...



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