본 연구에서는 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수와 같은 물리적 특성에 따른 유체흐름의 비선형 거동에 대한 수치적 분 석을 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX 3차원 유동해석 모형이며, 모형의 검증은 기존의 물리적 실험 결과 및 수치모의 결과의 적용을 통해 수행되었으며, 적용된 압력경사와 유속과의 관계 그리고 마찰계수와 레이놀즈 수와의 관계에 대해 비교적 잘 일치하였다. 다공성 매질의 공극 율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수의 값을 변화시키면서 모의한 결과 유체의 동점성 계수가 다공성 매질의 유체흐름의 비선형 거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

In this study, the numerical investigation of the non-linear behavior of the fluid flow with physical properties, such as porosity and intrinsic permeability of a porous medium, and kinematic viscosity of a fluid, are carried out. The applied numerical model is ANSYS CFX which is the three-dimensional fluid dynamics model and this model is verified through the application of existing physical and numerical results. As a result of the verification, the results of the pressure gradient-velocity relationship and the friction coefficient- Reynolds number relationship produced from this study show relatively good agreement with those from existing physical and numerical experiments. As a result of the simulation by changing the porosity and intrinsic permeability of a porous medium and the kinematic viscosity of a fluid, the kinematic viscosity has the biggest effect on the non-linear behavior of the fluid flow in the porous medium.

• 정우창(경남대학교 공과대학 토목공학과) | Jeong, Woochang (Department of Civil Engineering, Kyungnam University) Corresponding author