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학술저널
저자정보
양태호 (한국과학기술원) 권오준 (한국과학기술원)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회지 한국전산유체공학회지 제24권 제1호
발행연도
2019.3
수록면
8 - 18 (11page)
DOI
10.6112/kscfe.2019.24.1.008

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In the present study, the heat conduction process in a monatomic rarefied gas was investigated based on the solution of the kinetic relaxation models for various Knudsen numbers. Generalization of the equilibrium distribution function in the model kinetic equation allows the correct estimation of the heat flux for arbitrary Prandtl numbers. The kinetic model equations in terms of newly defined density distribution functions are used to investigate two-dimensional heat transfer flows between two infinite walls of constant temperature ratio. The macroscopic flow variables were recovered by the integration of the resultant distribution functions with respect to longitudinal velocities. The steady solutions obtained by means of the current methodology are in good agreement with the solutions of the direct numerical analysis for the full Boltzmann equation. The temperature jumps at the solid surfaces were successfully evaluated from the deviation of the resultant distribution functions from local equilibrium states. It is concluded that the temperature jumps near the solid boundaries increase as the parameter for the rarefaction of the flow increases. This paper deals with the numerical simulation of the natural convection in a two-dimensional square filled with a monatomic gas. It is clearly shown that increasing the Knudsen number of the flow results in the increment of the relative jumps at the solid wall boundary.
#전산유체역학(Computational Fluid Dynamics) #볼츠만 수송 방정식(Boltzmann Transport Equation) #모델 카이네틱 방정식(Model Kinetic Equation) #희박기체 유동(Rarefied Gas Flows) #대류 열전달(Convective Heat Transfer)

목차

1. 서론
2. 수치 해석 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
1971, Nordsieck, A. and Hicks, B.L., Monte Carlo evaluation of the Boltzmann collision integral, Proceeding of the 7th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, Academic Press, pp.845-852. google schola 1980, Aristov, V.V. and Tcheremissine, F.G., Conservative splitting method for solving the Boltzmann equation, USSR Journal of Computational Mathematics and Mathematical Physics, Vol.20, pp.208-225. google schola 1998, Tcheremissine, F.G., Boltzmann equation and conservative discrete-velocity numerical scheme, Computers and Mathematics, Vol.24, pp.126-132. google schola 1973, Rykov, V.A., Averaging of the Boltzmann equation over the transverse velocity for one-dimensional gas flows, Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Mekhanika Zhidkosti i Gaza, Vol.4, pp.135-141. google schola 2007, Rykov, V.A. and Shil'tsov, D.A., Conservative numerical method for solving the averaged Boltzmann equation, Computational Mathematics and Mathematical Physics, Vol.47, pp.1867-1874. google schola

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