약 40 년 전 Fluid Dynamics 커뮤니티에서이 그룹은 주로 실험가와 이론가로 나뉘 었습니다. 그러나 그 당시 CFD는 매우 새롭고 값 비싼 슈퍼 컴퓨터에서 실행되어야했고 신뢰할 수 없었습니다. 이론 가나 실험가가 CFD의 결과를 최대한으로 할인하는 반면, 다른 사람들은 CFD 결과를 쓸모없는 것으로 완전히 무시할 수있는 것이 일반적이었습니다. 사실, 전 박사 과정 고문 데이비드 휘트필드 박사는 아놀드 엔지니어링 개발 단지 (AEDC)에서 공기 역학 실험과 함께 CFD를 사용하는 초기 개척자 중 한 사람이었습니다. 이 참조 는 당시 CFD에 대한 생각을 잘 설명합니다.
AEDC에서 CFD는 풍동 테스트를 보완하는 데 사용되었지만 Whitfield 박사에 따르면 1970 년대 초 CFD를 믿는 사람은 많지 않았습니다.
"사실 1970 년대 초 AEDC 내에서 CFD를 홍보하려는 나의 노력은 아마도 대부분의 마호가니 문을 걷어차 게 만들었을 것입니다. 16T의 테스트 섹션과 VKF의 AEDC 연구원 John Adams 박사의 CFD 그룹이 이전에 생각했던 것처럼 Mach 16이 아닌 Mach 12에서 실제로 터널이 어떻게 운영되고 있는지 설명하면서 CFD는 새로운 삶을 찾았습니다. "
"한 번은 'AEDC는 테스트 데이터 장소이며 CFD를위한 장소는 없다"고 설명했다. "우리의 목표는 터널을 운영하는 사람들이 업무를 더 잘 수행 할 수 있도록 돕는 것이 었습니다. AEDC가 단지 '테스트 데이터'장소가 아니라고 생각합니다. 오히려 문제에 대한 해결책과 물리적 이해를위한 장소 여야합니다. 실험에 초점을 둔 사람들과 숫자에 초점을 둔 사람들 사이의 상호 협력을 통해 더 잘 달성 할 수 있습니다. "
당시에는 일반적으로 설계자가 새로운 프로토 타입을 설계하고이를 테스트하기 위해 풍동으로 보내며, 동시에 일부 CFD가 수행 될 수도 있습니다. 일반적으로 많은 프로토 타입이 만들어지고 테스트 될 것이므로 비용이 많이 듭니다. 내가 일했던 그런 실험 시설 중 하나는 하루에 16,000 달러의 테스트를 청구했습니다. 반면에 OpenFoam과 같은 강력한 오픈 소스 CFD 코드 및 클러스터 컴퓨터의 개발로 CFD 시뮬레이션은 상당히 저렴합니다.
따라서 시간이 지남에 따라 CFD가 성숙하기 시작했으며 클러스터 컴퓨터가 대중화되면서 저렴한 가격으로 실행할 수있게되었습니다. AIAA 저널과 같은 저널에 실험이 게시됨에 따라 점점 더 많은 검증이 이루어지면서 CFD 모델은 점점 더 신뢰를 받기 시작했습니다. 오늘날 실험 실행 비용은 CFD 시뮬레이션 실행 비용보다 훨씬 비쌉니다. 따라서 초기 설계 단계에서 더 많은 CFD 시뮬레이션이 사용되고 반복적으로 많은 반복이 이루어지며 요즘에도 CFD 기반 설계 최적화 (CDO)가 설계 프로세스에 자주 사용됩니다.
요즘에는 풍동이 주로 다음과 같은 이유로 사용된다는 것을 이해하고 있습니다. (1) 완성 된 프로토 타입 테스트 및 (2) 특히보다 정확한 수치 모델을 개발하기 위해 초음속 흐름에 대한 기초 연구 수행.
유동 유사성을 달성하는 것과 관련하여, 레이놀즈 수와 마하 수와 같이 두 가지 다른 비 차원 숫자가있을 때 실험가는 어떤 숫자가 가장 중요한지를 선택해야합니다. 아음속 흐름에는 레이놀즈 수를 사용해야하며, 음파 흐름과 초음속 흐름에는 마하수를 사용해야합니다.
∘C이지만 미터당 최대 5 천만 레이놀즈 수를 달성합니다. 최대 테스트 섹션 길이가 9 미터 인 경우 가능한 최대 레이놀즈 수는 450,000,000이며, 여전히 보잉 747의 절반보다 작습니다. 레이놀즈 수 스케일링은 기본적으로 경계층의 두께와 관련이 있으며, 이는 피부 마찰과 같은 다른 것들에 영향을 미치고 궁극적으로 들어 올리고 드래그합니다. 2003 년 프린스턴 대학교에서 이러한 문제에 관해 특별 회의가 열렸습니다. 그 회의의 결과는이 책이었습니다 : http://link.springer.com/book/10.1007/978-94-007-0997-3