matlab을 이용한 블라시우스 방정식 해석 및 fluent를 이용한 CFD

1. Laminar incompressible boundary layer flow (2D)

라미나르 비압축성 경계층 흐름은 유체역학의 중요한 주제 중 하나로, 특히 열전달 및 유체의 다양한 현상을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 이 흐름은 주로 낮은 속도의 유체에서 발생하며, 물체의 표면에 인접한 얇은 층 내에서 유체의 속도가 물체의 표면 속도에 가까워지는 특징이 있다. 경계층 이론의 발전은 해석과 실험 모두에 기초하여 이루어졌으며, 블라시우스 방정식은 이 흐름을 수학적으로 모델링할 수 있는 수식으로 자리 잡았다. 블라시우스 방정식은 평면 직선 표면 위를 흐르는 비압축성 유체의 경계층 내에서의 속도 분포를 구하는 데 사용된다. 이 방정식은 연속 방정식과 운동량 방정식을 바탕으로 도출된다. 흐름의 속도는 물체의 표면에서 제로이고, 멀리 떨어진 유속에서 최대치를 가진다는 조건을 만족한다. 이 때문에 블라시우스 방정식은 비압축성 및 라미나르 흐름에 대한 강력한 모델로 활용된다. 블라시우스 방정식을 비차원화하면 일반적으로 다음과 같이 표현된다. 표면에서의 속도는 제로이며, 외적 유속은 U로 정의된다. 이를 바탕으로 비차원 변수인 η와 f를 도입하여 방정식을 …