목적

냉각해석 결과를 볼 때 가끔 아래와 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 바로 제목과 같이 “냉각해석에서 온도 편자가 극심하게 일어날 때” 입니다. 해석에서는 오류라고 나오지는 않지만, 아래와 같이 선형적으로 온도결과가 나타나지 않고 갑자기 온도가 올라가거나 내려단다면 이것은 비정상 적인 결과라고 할 수 있습니다.

보통 냉각체널 메쉬를 만들면 별도 라인에 대한 메쉬 옵션을 수정하지 않고 바로 메쉬생성을 많이 합니다. 그러게 되면 직경의 2.5배 수준의 길이로 메쉬가 생성 됩니다. 그리고 배플(탱크냉각)은 옵션으로 지정된 개수만큼 만들어지게 됩니다.

통상적으로 위와 같은 문제를 해결하는 방법으로 수렴성과 관련 있는 아래 옵션을 수정하거나 이야기 하는 경우가 많습니다.

Cool Solver parameters(냉각 솔버 변수)

(1) Mold temperature convergence tolerance(금형온도수렴공차)는 수렴을 위해 한 반복에서 다음반복까지 함수 값의 변화(%)에 적용되는 것으로, 수렴공차를 촘촘(낮게 쓰면, 기본 값 0.1)하게 설정하면 정확도가 개선될 수 있지만 해석시간이 늘어나고 수렴 문제가 발생할 수 있습니다.

(2)Maximum number of mold temperature iterations(최대 금형 온도 반복 수)는 금형 온도의 연립 방정식을 풀기 위해 해석프로그램이 수행하는 반복 수 입니다. 최대 반복 수를 초과하거나 오류 제한이 이정된 값 미만이 될 때까지 프로그램이 계속 됩니다. 일반적으로는 기본값을 변경할 필요가 없습니다. 수렴이 되지 않았을 때 값을 늘리면 수렴성이 좋아질 수 있습니다.

그러나 대부분의 결과값은 큰 차이가 없습니다. 즉 위와 같은 문제를 해결하기위한 정확한 개선방법은 아닙니다.

방법

해결 방법은 메쉬 입니다. 아래 온도 편차가 심한 영역의 메쉬 조밀도를 더 조밀하게 변경하는 것입니다. 즉 기존에는 냉각라인의 메쉬 조밀도를 신경써서 만들지 않았으나, 아래 수정 이후 결과를 보시면 큰 차이가 발생하는 것을 확인하실 수 있습니다. 그럼 방법을 구체적으로 설명드리겠습니다.

따라하기

1. 아래와 같이 이상한 결과와 상관있는 메쉬를 선택합니다.

2. Remesh Area 기능을 선택합니다.

3. Scale 기능을 이용하여 더 조밀하게 변경합니다.

4. 결과적으로 아래와 같이 조밀해진 것을 확인할 수 있습니다.

5. 아래 그림 왼쪽과 같이 비정상적인 온도 결과가 오른쪽과 같이 정상적인 냉각수 온도 결과로 변경된 것을 확인 할 수 있습니다.

앞으로 냉각해석 시 비정상적인 냉각수 온도 계산이 되었을 때, 냉각라인의 메쉬 조밀도에도 관심을 가져보시면 좋을것 같습니다.