버전: v0.4.3

1. 소개

CFD Convergence Watch는 CFD(전산유체역학) 해석 시 모니터링 포인트에 대한 수렴 이력(convergence history)을 시각화하고 분석하는 도구입니다.

다양한 CFD solver의 출력 파일을 로드하여 수렴 추이를 차트로 확인하고, 이동평균(SMA) 비교를 통해 수렴 여부를 판단할 수 있습니다.

지원 solver

파일 형식 요약

Generic CSV — 쉼표 구분. 첫 컬럼이 X축.

timestep, var1, var2
1, 0.001, 0.002
2, 0.001, 0.002

Ansys CFX — 쉼표 구분. 따옴표 헤더 (내부 쉼표 포함 가능). cfx5mondata로 추출.

"ACCUMULATED TIMESTEP","USER POINT,Mass Flow Monitor","USER POINT,Pressure Ratio"
1,-4.53497200e+01,2.13941860e+00

Flow360 Steady — 쉼표 구분. physical_step(첫 컬럼)은 무시, pseudo_step(둘째 컬럼)이 X축.

physical_step, pseudo_step, CL, CD, ...
0, 0, -1.480, 12.750, ...
0, 10, -4.620, 42.375, ...

Flow360 Transient — 쉼표 구분. physical_step(첫 컬럼)이 X축. 동일 step의 마지막 행만 사용.

physical_step, pseudo_step, CL, CD, ...
0, 0, -2.418, 2.240, ...
0, 24, -2.418, 2.240, ...
1, 0, -2.418, 2.240, ...

Ansys Fluent — 공백 구분 .out 파일. (로 시작하는 행이 헤더 (그 위는 주석).

"force-and-mom-file-0"
"Iteration" "fx-1-stabaxis etc.."
("Iteration" "fx-1-stabaxis" "fz-1-stabaxis" "my-1")
1 175342.7 220725.8 18475.2

SU2 — 쉼표 구분. Time_Iter, Outer_Iter(앞 2컬럼)는 무시, Inner_Iter(셋째 컬럼)가 X축.

"Time_Iter","Outer_Iter","Inner_Iter","rms[P]","rms[U]"
0,0,0,-4.953,-16.084
0,0,1,-5.073,-4.883

2. 화면 구성

프로그램은 3개 패널과 상태바로 구성됩니다.

+----------+----------+-------------------------------+
| File     | Variable | Chart                         |
| Panel    | Panel    |                               |
|          |          |  SMA 컨트롤                    |
| 파일목록  | 변수체크  |  ImPlot 차트                   |
|          |          |  (수렴 오버레이 포함)            |
|          |          +-------------------------------+
|          |          | Statistics Table              |
|          |          | (통계 + 클립보드 복사)           |
+----------+----------+-------------------------------+
| Status Bar: Solver: Flow360 Steady | Path: ...      |
+-----------------------------------------------------+

• File Panel (왼쪽): 로드된 파일 목록. 클릭으로 파일 선택.
• Variable Panel (중앙): 선택된 파일의 변수 체크박스. All/None 버튼으로 일괄 선택/해제.
• Chart Panel (오른쪽): 차트, 수렴 오버레이, SMA 컨트롤, 통계 테이블.
• Status Bar (하단): 현재 선택된 solver와 폴더 경로 표시.

패널 사이의 구분선을 드래그하여 패널 너비를 조절할 수 있습니다.

3. 파일 로드

폴더 열기

File > Open Folder 메뉴를 선택하면 폴더 선택 대화상자가 열립니다. 선택된 폴더 내의 모든 지원 파일(.csv, .out)을 자동으로 로드합니다.

동일한 확장자를 가진 동일한 파일이 있는 경우 오류가 발생할 수 있습니다.

파일 열기

File > Open Files 또는 File Panel의 Add Files 버튼을 클릭하면 파일 선택 대화상자가 열립니다. 여러 파일을 동시에 선택할 수 있습니다.

• 지원 필터: All Supported (.csv, .out), CSV Files (.csv), Fluent Output (.out)
• 동일 파일은 중복 로드되지 않습니다.
• 파일은 이름순으로 자동 정렬됩니다.

파일 전체 삭제

File > Clear All 메뉴를 선택하면 로드된 모든 파일을 제거합니다.

자동 재로드 (Auto Reload)

File Panel 상단의 Auto Reload 체크박스를 활성화하면 2초마다 로드된 파일의 수정 시각을 확인해 변경된 파일을 자동으로 다시 읽어옵니다.

• solver가 실행 중일 때 수렴 추이를 실시간으로 확인하는 용도로 사용합니다.
• Auto Reload 활성화 중에는 차트 X축이 데이터 끝까지 자동으로 따라가도록 갱신됩니다.

4. CFD Solver 선택

Settings > CFD Solver 메뉴에서 데이터에 맞는 solver를 선택합니다.

Solver를 변경하면 이미 로드된 모든 파일이 새 solver 설정으로 자동 재로드됩니다.

범례 위치

Settings > Legend Position 메뉴에서 차트 범례의 위치를 변경할 수 있습니다.

CFX Install Path

Settings > CFX Install Path 메뉴를 선택하면 CFX bin 폴더 경로를 설정하는 모달이 표시됩니다.

• 텍스트 입력란에 현재 경로가 표시되며, 직접 수정하거나 Browse 버튼으로 폴더를 선택할 수 있습니다.
• 경로는 cfx5mondata.exe가 있는 폴더를 지정해야 합니다 (예: C:\Program Files\ANSYS Inc\v242\CFX\bin).
• Tools > Extract from CFX 기능 사용 시 필요합니다.

X축 경고

데이터 로드 시 X축 값이 일정 간격(sequential)이 아닌 경우 경고 모달이 표시됩니다. 이는 데이터에 맞지 않는 solver를 선택했을 가능성을 나타냅니다. Settings > CFD Solver에서 올바른 solver를 선택해 주세요.

5. 차트

변수 선택

Variable Panel에서 표시할 변수를 체크합니다.

• All: 모든 변수 선택
• None: 모든 변수 해제

체크된 변수만 차트와 통계 테이블에 표시됩니다.

SMA (Simple Moving Average)

차트 상단의 SMA 컨트롤로 이동평균을 설정합니다.

• SMA-1 / SMA-2: 체크박스로 각각 활성화/비활성화
• 옆의 숫자 입력으로 윈도우 크기 설정 (최소 2, 최대 = 데이터 행 수)
• SMA 라인은 원본 데이터 위에 굵은 선으로 표시됩니다

수렴 오버레이

차트 우측 상단에 각 변수의 수렴 지표가 표시됩니다.

R-S1:0.05%  R-S2:0.10%  S1-S2:0.03% OK

수렴 판정 기호:

동일한 색상 기준이 Variable Panel의 변수명과 File Panel의 파일명에도 적용됩니다. 파일명 색상은 해당 파일이 가진 변수 중 가장 나쁜 수렴 상태를 기준으로 표시됩니다 (테마에 따라 어두운 톤/밝은 톤이 자동 선택됩니다).

차트 이미지 저장

SMA 컨트롤 옆의 Save Image 버튼을 클릭하면 차트 영역을 PNG 파일로 저장하는 대화상자가 열립니다. 차트 패널의 픽셀이 그대로 캡처됩니다.

차트 조작

ImPlot 차트는 마우스로 조작할 수 있습니다.

• 드래그: 차트 영역 이동 (pan)
• 스크롤: 줌 인/아웃
• 더블 클릭: 차트 범위 초기화 (fit)
• 우클릭: 차트 옵션 메뉴

6. 통계 테이블

차트 아래에 선택된 변수의 통계가 표 형태로 표시됩니다.

클립보드 복사

Copy 버튼을 클릭하면 통계 데이터가 탭 구분 형식으로 클립보드에 복사됩니다. Excel 등 스프레드시트에 바로 붙여넣기할 수 있습니다.

Copy 버튼 옆의 체크박스로 복사할 컬럼을 선택할 수 있습니다:

• SD / Mean / Final / S1 / S2 / Diff

7. Tools

Extract from CFX

Tools > Extract from CFX 메뉴를 선택하면 CFX 결과 파일(.res)에서 USER POINT 모니터링 데이터를 CSV로 추출합니다.

1. Settings에서 CFX Install Path가 설정되어 있어야 합니다.
2. .res 파일을 선택합니다.
3. 추출이 백그라운드에서 실행되며, 진행 중에는 스피너가 표시됩니다.
4. 완료 시 결과가 팝업으로 표시됩니다.
   • 성공: {파일명}_userpoints.csv가 .res 파일과 같은 폴더에 생성되고, 자동으로 앱에 로드됩니다.
   • 실패: 에러 메시지가 표시됩니다.

내부적으로 ANSYS의 cfx5mondata.exe를 호출하여 추출합니다.

8. 테마

View 메뉴에서 UI 테마를 변경할 수 있습니다.

• Dark (기본값)
• Light
• Classic

9. 설정 저장

프로그램 종료 시 아래 설정이 자동 저장되며, 다음 실행 시 복원됩니다.

• CFD Solver 선택
• 테마
• 마지막 열었던 폴더 경로
• SMA 윈도우 크기 및 활성화 상태
• 범례 위치
• CFX Install Path

설정 파일 위치:

• Windows: %APPDATA%\CfdConvWatch\cfdconvwatch.ini
• Linux: $XDG_CONFIG_HOME/CfdConvWatch/cfdconvwatch.ini (없으면 ~/.config/CfdConvWatch/cfdconvwatch.ini)

OS 표준 사용자 설정 위치를 사용하므로 권한 문제 없이 저장되며, 사용자별로 분리됩니다.

Trademarks

ANSYS, CFX, Fluent는 ANSYS, Inc.의 등록 상표입니다. Flow360은 FlexCompute, Inc.의 상표입니다. SU2는 Stanford University에서 개발되었습니다. 본 소프트웨어는 이들 회사와 아무런 관련이 없으며, 보증 또는 승인을 받지 않았습니다.

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