노즐과 터빈에 대한 분자동력학 시뮬레이션 설계 및 구현

Molecular Dynamics Simulation Design and Implementation for Nozzles and Turbines

이 연구에서는 분자들이 노즐과 터빈내부에서 운동하는 거동을 모사하기 위해 분자동력학 시뮬레이션 시스템의 모델을 설계하고 개발하였다. Lennard-Jones Potential 모델을 이용하여 분자들간에 상호 작용을 계n산하고, Verlet 알고리듬을 뉴턴의 운동 방정식을 적산하기 위한 수치해석 방법으로 사용하였다. Lennard-Jones Potential 함수를 계산하기 위해, 분자 개수 N에 대해 O(N2) 계산량을 cutoff r2를 이용하여 O(N)으로 줄여서 계산하여 CPU 시간을 절약할 수 있도록 구현하였다.

In this research, a molecular dynamics system was designed and developed to calculate trajectories of molecules in nozzles and turbin blades. The Lennard-Jones potential model was used to approximate the interaction between a pair of molecules and the Verlet integration is used as a numerical method to integrate Newton s equations of motion. To compute Lennard-Jones potential functions, for the number of molecules the computation complexity ？？ ？煬？ ？禮？ for interactions of all pairs of molecules is reduced to by using cutoff radius . This was implemented to save CPU times.