평행 벽 제트-노즐 형상에서 난류모델별 막냉각 예측 능력

이준; 김유

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이준 (한국원자력연구원) 김유 (충남대학교)

저널정보: 한국추진공학회 한국추진공학회지 한국추진공학회지 제13권 제1호

발행연도: 2009.2

수록면: 10 - 18 (9page)

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본 연구에서는 평행 벽 제트-노즐 형상의 막냉각 수치해석에 적합한 난류모델을 선정하고자 하였다. 현재 실험을 하기 위한 전 단계이므로, 먼저 유사한 참고 형상에 대해 Standard κ-ε 모델과 RNG κ-ε 모델, SST κ-ε 모델, 그리고 RSM 모델 등 다양한 난류모델을 적용하였고, Near-wall 처리 방법으로서 SST κ-ε 모델을 제외하고는 Standard wall functions와 Enhanced wall functions 등 2종류를 각각의 모델에서 사용하였으며, 실험값과 비교하여 보다 적합한 난류모델을 선정하고자 하였다. 나아가 2차원 축대칭으로 평행 벽 제트-노즐 단일 슬롯 형상에 대해 기선정한 난류모델을 적용하여 막냉각 특성을 살펴보았다. 유사 참고 형상에 대한 해석 결과 Standard κ-ε 모델 및 RSM 모델이 거의 비슷한 성능을 보여주었으나 수렴성이 우수한 Standard κ-ε 모델이 선정되었다. 또한 Standard wall functions를 사용하는 것보다 Enhanced wall functions를 사용하는 것이 더 좋은 결과를 보여주었다. 나아가 평행 벽 제트-노즐 단일 슬롯 형상에 적용한 결과 물리적으로 타당한 막냉각 특성을 보여주었다. 선정된 모델 및 해석방법론을 이용하여 평행 벽 제트-노즐 다단 슬롯 형상에 대한 막냉각 해석을 수행할 예정이며, 관련 결과는 추후 실험 예비해석 방법론으로 활용할 예정이다.

#Slot(슬롯) #Film Cooling(막냉각) #Film Cooling Effectiveness(막냉각 효율) #Wall Jet-Nozzle(벽 제트-노즐)

참고문헌 (16)

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1. [학술지(정기간행물)] - 이근식 / 2005 / 계단형 슬롯출구의 높낮이 변화에 따른 2차원 막냉각 특성 / 대한기계학회논문집 B 29 (1) : 46 ~ 54

2. [학술지(정기간행물)] - 이윤석 / 2002 / 사각홀에서 막냉각 효율 및 열전달계수의 측정 / 설비공학 논문집 14 (5) : 2 ~ 376

3. [학술지(정기간행물)] - 함진기 / 2000 / 냉각유로방식 변화에 따른 슬롯 막냉각에서의 유동 및 열전달 특성 / 대한기계학회논문집 B권 24 (6) : 870 ~ 879

4. [학술지(정기간행물)] - 함진기 / 1999 / 가스터빈 연소실 슬롯 막냉각의 분사방법 변화에 따른 열전달 특성 고찰 / 대한기계학회논문집 B권 23 (4) : 511 ~ 519

5. [학술대회논문] - S. B. Murray / 1980 / A Calculation Method for Convective Heat and Mass Transfer in Multiply-Slotted Film-Cooled Applications / Defence Research Establishment Suffield

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