직관과 연결된 나선관 입구영역의 층류 유동

김영인; 박종호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김영인 박종호

저널정보: 한국유체기계학회 한국유체기계학회 논문집 유체기계저널 제11권 제1호

발행연도: 2008.2

수록면: 9 - 17 (9page)

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A numerical study for three-dimensional laminar flow in the entrance region of helical tubes connected with straight ones is carried out to investigate the effects of Reynolds number, pitch and curvature ratio on the oscillation periods of the flow. The fully elliptic governing equations were solved by means of a finite volume method. The fully developed laminar flow boundary condition was applied at the straight tube inlet. This results cover a curvature ratio range of 1/10∼1/320, a pitch range of 0.0∼3.2, and a Reynolds number range of 62.5∼2000. A comparison is made with previous experimental correlations and numerical data. The developments of velocity, local and average friction factors are discussed. The average friction factors are oscillatory in the entrance region of helical pipes. It has been found that the angle required for the flow to be similarly developed is most affected by the curvature ratio. The pitch and Reynolds number do not have any significant effect on the angle. The characteristic angle ø(=ø/√δ), or the characteristic length to diameter ratio s<SUB>c</SUB>(=l√δcos(atanλ)/d), can be useful to represent the development of flow in helical tubes. As the pitch increases and as the curvature ratio and Reynolds number decrease, the amplitude and the number of flow oscillations along the main streamwise direction decrease.

#Helical tube(나선관) #Laminar(층류) #Developing flow(발달유동) #CFD(전산유체역학) #Fluent #Characteristic angle(특성각) #Characteristic length to diameter ratio(특성 길이 대 직경비)

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