[분야별 해석사례] SINDA/FLUINT & Thermal Desktop

인공위성 탑재체 열 해석:

• 인공위성 탑제체 열 환경 모사(지상 시험, 심우주 환경 및 임무 궤도 반영)
• 지상 시험 결과와 열 해석 결과간의 상관관계(Correlation) 검토
• 인공위성 및 발사체 열 해석 전문 엔지니어의 컨설팅

우주 환경 또는 지상 시험조건 하에서 각 위성 탑재체에 대한 열 모델을 구축 및 온도 해석을 수행하고 온도 결과가 설계 요구조건에 만족하는지 검토하는 일을 수행하고 있습니다.

복사 열 전달은 Monte-Carlo Ray Tracing 기법을 사용하여 구조물의 표면간 복사 열 전달 계수와 외부 Heat Flux (우주환경, 비행시 환경조건 등 반영)를 계산하고 있어 좀더 정확하게 복사 열 전달을 고려하여 온도해석을 하고 있습니다.

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• 인공위성 전장박스(PCB 포함) 열 해석
• 광구조체(미러 포함)
• 안테나 및 파워모듈 등

Battery 해석:

• 리튬이온, 흐름전지, 납축 전지 등 배터리에 대한 열 해석
• 배터리가 포함되는 시스템 레벨의 열 유동 해석
• 배터리의 충전/방전 운전 시나리오를 반영하는 긴 주기의 과도응답 해석 등

리튬이온전지, 흐름전지(Flow Battery) 등에 대해 컴포넌트 레벨 또는 시스템 레벨의 열 및 열 유동해석을 수행하고 있습니다. 리튬이온전지 해석의 경우 전기자동차, 하이브리드 자동차 그리고 항공기 보조동력 장치 등에 대한 운전 시나리오를 반영한 Long-Term Transient 해석을 수행하여 배터리 성능 등을 확인하는 분석을 할 수 있습니다.

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• 배터리의 동작에 따른 시스템 열 유동 해석 : 배터리 및 주변 부품의 온도 분포 등
• 충전/방전의 동작에 따른 열 해석 : 배터리 온도 분포 등

플랜트 배관시스템의 열 유동해석:

• 시스템 레벨의 플랜트 배관 시스템 열 유동 해석
• 플랜트 배관 시스템 내부/외부 열 환경 모사
• 배관 시스템 내의 수격현상(Water Hammer) 등

도면으로부터 1D Thermo-Hydraulic 해석모델을 구축 후 설계조건 및 실제 운전 조건 하에서 전체 배관 라인에 대한 압력, 온도, 유량 등을 계산하고, 계산 결과로부터 시스템 내의 문제점을 분석하는 업무를 하고 있습니다.

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• 배관 시스템의 열 유동 해석 : 내부 압력, 온도, 유량 등
• 배관 시스템의 설계 시 필요한 압력, 유량 등에 대한 계산

극저온 탱크 및 배관 열 유동해석:

• 이상 유동(Two Phase)을 반영한 열 유동 해석
• 극저온 탱크 및 배관을 포함하는 극저온 시스템 해석
• 극저온 시스템의 내부/외부 열 환경 모사

배관 시스템 1D 열 유동해석은 컴포넌트 단위가 아닌 시스템 단위의 열 유동해석에 유용한 방법으로 당사에서는 관련하여 다양한 경험이 있으며, 특히 극저온 탱크 및 주변 배관 라인에 대한 Conjugate 열 해석 경험을 가지고 있습니다.

극저온 탱크 시스템의 Filling, Draining, Transporting 등의 운용시나리오에 따라 외부로부터의 Heat Flux, 탱크 내벽과 액체/가스 간의 대류 열 전달 등을 반영하여 해석을 수행하고 있습니다.

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• 극저온 탱크 내부 열 유동 해석 : 탱크 내부 압력, 온도 분포 등
• 극저온 배관 시스템 : 배관 라인의 압력 분포, 온도, 유량 등
• 극저온 탱크 및 배관 설계 시 필요한 압력, 유량 등에 대한 계산