Lattice Boltzmann Method 과 Smoothed Profile Method을 이용한 동심원의 자연대류 시뮬레이션

수레쉬 알라파티

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자료유형: 학술저널

저자정보: 수레쉬 알라파티

저널정보: 한국기계기술학회 한국기계기술학회지 한국기계기술학회지 제19권 제2호

발행연도: 2017.1

수록면: 186 - 193 (8page)

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In this work, the natural convection in an annulus between two concentric cylinders is studied numerically. The fluid flow between the cylinders is solved by the lattice Boltzmann method (LBM) while a separate finite difference method (FDM) is used to solve the heat transfer. No-slip and constant boundary conditions at curved boundaries of the cylinders are treated with a smoothed profile method (SPM). At first, the velocity and temperature profiles obtained from the present LBM-SPM and FDM-SPM are validated with the corresponding theoretical results. Later, natural convection simulations inside the annulus are performed using coupled scheme of LBM-FDM-SPM by varying Ra in the range Ra=1000, Ra=10000, Ra=50000, and Ra=100000. From the temperature and fluid flow patterns obtained at different Ra, it is found that the heat transfer is mainly dominated by conduction process when Ra is low and by convection process when Ra is high.

#동심원의 #자유대류 #시뮬레이션 #래티스 볼츠만 #Smoothed 프로파일 방법 #Concentric Cylinders #Natural Convection #Simulation #Lattice Boltzmann #Smoothed Profile Method

참고문헌 (20)

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A. J. C. Ladd / 1994 / Numerical Simulations of Particulate Suspensions via a discretized Boltzmann Equation. Part I. Theoretical Foundation / J Fluid Mech (271) : 285 ~ 310

A. J. C. Ladd / 1994 / Numerical simulations of particulate suspensions via a discretized Boltzmann equation. Part 2. Numerical results / J Fluid Mech (271) : 311 ~ 339

C. S. Peskin / 1972 / Flow Patterns around Heart Valves:A Numerical Method / J Comput Phys (10) : 252 ~ 271

H. Imtiaz / / Free Convection in a Concentric Annulus Filled With Micropolar Fluid / LAP LAMBERT Academic Publishing

K. Vafai / 1991 / An Investigation of Transient Three- dimensional Buoyancy-Driven Flow and Heat Transfer in a Closed Horizontal Annulus / Int J Heat Mass Transfer (34) : 255

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