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문제 정의
- 각 시간 간격에서 대하여 주어진 모사 입자의 위치와 속도를 추적해 가는데, 이 과정에서 입자 개개의 상호 작용들을 난수(random number)로 표현하여 확률론적인 거동을 모사하게 된다. 본 연구에서 3차원 DSMC 해석을 위하여 증발원의 형상을 고체 모델인 CSG 모델로 표현하였으며, 입자와 CSG 모델 표면 간의 충돌 과정을 계산하고, 표현하기 위한 알고리즘을 개발하였다. 입자와 표면 충돌 알고리즘이 타당한 지를 검토하기 위하여 전반사(specular reflection) 충돌에 대한 입자와 표면의 충돌 과정을 검토하였다.
- 본 연구에서는 유기EL 증착 공정용 증발원 개발을 위하여, 희박기체 영역에서의 유기입자 거동 해석을 위한 3차원 DSMC기법을 개발한다. 개발된 알고리즘을 노즐을 가진 점증발원에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 증발원의 유기 입자 방사 특성을 고찰하였다.
- 실제의 문제에 있어서 유기 재료 표면으로부터 해석 공간으로 입사되는 입자들의 평균 유속이나 압력 등 유동의 경계 조건을 예측하기 어려운 것이 현실이다. 본 연구에서는 증착 속도 (deposition rate)로부터 단위시간당 증발되는 유기 입자의 수밀도(number density) 및 질량 유량를 구함으로써 유기 재료 표면에서의 증발 입자의 수를 예측하였다. 계산된 질량 유량에 의한 균일한 입자가 증발되어 유입되는 것으로 가정하였다.
- 유기EL 증착 공정을 위하여 선형 증발원을 포함하는 다양한 형상의 증발원에 대한 DSMC 해석을 수행하기 위하여 본 연구에서는 CSG(constructive solid geometry) 모델링 기법을 적용하여 증발원의 형상을 모델링하였다. 본 연구에서 Fig.
가설 설정
- DSMC 해석의 가정은 기체(gas)가 매우 희박하여 입자 간의 거리가 직경의 10배 이상인 경우이다. 이는 충분히 작은 계산 시간 간격 하에서 입자의 움직임과 입자 간의 충돌을 서로 분리하여 생각할 수 있다는 것이다.
- 본 연구에서는 증착 속도 (deposition rate)로부터 단위시간당 증발되는 유기 입자의 수밀도(number density) 및 질량 유량를 구함으로써 유기 재료 표면에서의 증발 입자의 수를 예측하였다. 계산된 질량 유량에 의한 균일한 입자가 증발되어 유입되는 것으로 가정하였다.
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