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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2021.10
- 수록면
- 531 - 540 (10page)
- DOI
- 10.3795/KSME-B.2021.45.10.531
이용수
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본 연구에서는 사각 배열을 가지는 네 개의 원형 실린더를 포함하는 3차원 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 전산 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 유한체적법을 기반으로 밀폐계 내부의 실린더가 가상경계법(immersed boundary method)으로 구현되었다. 본 연구에서 사용된 Rayleigh 수는 10³≤Ra≤10<SUP>6</SUP>이며, Prandtl 수는 Pr=0.7로 고정되었다. 주요 설계 변수는 실린더 사이의 대각 방향 간격으로 εh & ε<SUB>v</SUB>=0.1 L~0.5 L를 고려하였다. 본 연구에서는 3차원 시뮬레이션 결과를 2차원 해석 결과와 비교 분석하고, 밀폐계 내부에서 발생하는 3차원성에 대해 열유동장 및 열전달 특성을 조사하였다. 본 연구에서 고려한 Ra=10<SUP>5</SUP> 및 10<SUP>6</SUP>의 영역에서 실린더의 간격에 따라 서로 다른 유동 특성이 나타났다. 또한, 동일한 Ra 수를 갖는 영역 대에서 실린더 표면 및 밀폐계 벽면의 열전달 성능은 ε<SUB>h</SUB> & ε<SUB>v</SUB>가 증가함에 따라 점차적으로 증가하였다. 결과적으로 네 개의 원형 실린더의 대각 방향 위치에 따라 3차원 밀폐계 내부의 자연대류 열전달 성능이 큰 영향을 받았다.
목차
초록
Abstract
1. 서론
2. 수치해석방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
참고문헌(References)
참고문헌 (26)
참고문헌 신청
Mukutmoni, D. and Yang, K. T., 1993, “Rayleigh-Benard Convection in a Small Aspect Ratio Enclosure: Part I - Bifurcation to Oscillatory Convection,” Journal of Heat Transfer, Vol. 115, No. 2, pp. 360~366.
Ha, M. Y., Kim, I.-K., Yoon, H. S., Yoon, K. S., Lee, J. R., Balachandar, S. and Chun, H. H., 2010, “Two-Dimensional and Unsteady Natural Convection in a Horizontal Enclosure with a Square Body,” Numerical Heat Transfer Part A: Applications, Vol. 41, No. 2, pp. 183~210.
Stevens, R. J. A. M., Verzicco, R. and Lohse, D., 2010, “Radial Boundary Layer Structure and Nusselt Number in Rayleigh-Benard Convection,” Journal of Fluid Mechanics, Vol. 643, pp. 495~507.
Bararnia, H., Soleimani, S. and Ganji, D. D., 2011, “Lattice Boltzmann Simulation of Natural Convection around a Horizontal Elliptic Cylinder inside a Square Enclosure,” International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 38, No. 10, pp. 1436~1442.
Zhang, P., Zhang, X., Deng, J. and Song, L., 2016, “A Numerical Study of Natural Convection in an Inclined Square Enclosure with an Elliptic Cylinder Using Variational Multiscale Element Free Galerkin Method,” International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 99, pp. 721~737.
Ha, M. Y., Kim, I.-K., Yoon, H. S., Yoon, K. S., Lee, J. R., Balachandar, S. and Chun, H. H., 2010, “Two-Dimensional and Unsteady Natural Convection in a Horizontal Enclosure with a Square Body,” Numerical Heat Transfer Part A: Applications, Vol. 41, No. 2, pp. 183~210.
Stevens, R. J. A. M., Verzicco, R. and Lohse, D., 2010, “Radial Boundary Layer Structure and Nusselt Number in Rayleigh-Benard Convection,” Journal of Fluid Mechanics, Vol. 643, pp. 495~507.
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Zhang, P., Zhang, X., Deng, J. and Song, L., 2016, “A Numerical Study of Natural Convection in an Inclined Square Enclosure with an Elliptic Cylinder Using Variational Multiscale Element Free Galerkin Method,” International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 99, pp. 721~737.
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