본 연구에서는 충돌제트에서의 열전달 현상에 관한 수치적 연구를 수행하였다. $k-\omega$ ,$\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ 난류모델과 연관된 운동량, 에너지 방정식은 유한체적법에 바탕을 둔 SIMPLE ...
본 연구에서는 충돌제트에서의 열전달 현상에 관한 수치적 연구를 수행하였다. $k-\omega$ ,$\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ 난류모델과 연관된 운동량, 에너지 방정식은 유한체적법에 바탕을 둔 SIMPLE알고리즘에 의해 해를 구하였다. Realizabiliy constraint를 적용함으로써 정체점 근방에서 과도한 난류에너지 생성을 막을수 있었다. 다양한 레이놀즈 수($23,000\leq Re_{D} \leq 70,000$)와 제트와 벽면까지의 거리($2\leq H/D \leq 10$)에 대해서 계산이 수행되었다. 국소 열전달 계수를 측정치와 비교하였고, 또한 이전의 다른 난류 모델을 사용한 계산 결과와 비교하였다. 본 계산에서는 노즐출구와 벽면 사이의 거리가 짧은 경우 실험결과에서 보여지는 2차 열전달 증가 현상은 예측되지 않았지만, 전반적으로 측정치와 만족한 결과를 보였고, $H/D\geq 6$의 경우는 본 계산결과가 측정치와 좋은 결과를 보인 반면, $H/D\leq 4 $인 경우에 대해서는 $k-\epsilon-f_{\mu}$, $k-\epsilon-v^{2}$ 난류 모델을 사용한 계산이 측정치와 좋은 결과를 보였다.
본 연구에서는 충돌제트에서의 열전달 현상에 관한 수치적 연구를 수행하였다. $k-\omega$ ,$\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ 난류모델과 연관된 운동량, 에너지 방정식은 유한체적법에 바탕을 둔 SIMPLE 알고리즘에 의해 해를 구하였다. Realizabiliy constraint를 적용함으로써 정체점 근방에서 과도한 난류에너지 생성을 막을수 있었다. 다양한 레이놀즈 수($23,000\leq Re_{D} \leq 70,000$)와 제트와 벽면까지의 거리($2\leq H/D \leq 10$)에 대해서 계산이 수행되었다. 국소 열전달 계수를 측정치와 비교하였고, 또한 이전의 다른 난류 모델을 사용한 계산 결과와 비교하였다. 본 계산에서는 노즐출구와 벽면 사이의 거리가 짧은 경우 실험결과에서 보여지는 2차 열전달 증가 현상은 예측되지 않았지만, 전반적으로 측정치와 만족한 결과를 보였고, $H/D\geq 6$의 경우는 본 계산결과가 측정치와 좋은 결과를 보인 반면, $H/D\leq 4 $인 경우에 대해서는 $k-\epsilon-f_{\mu}$, $k-\epsilon-v^{2}$ 난류 모델을 사용한 계산이 측정치와 좋은 결과를 보였다.
The turbulent heat-transfer problem of an axisymmetric impinging jet flow is numerically examined.The fully elliptic momentum and energy equations,coupled with $k-\omega$ and $\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ turbulent model, are solved by a SIMPLE-type finite volume method. By imposing the realizabilit...
The turbulent heat-transfer problem of an axisymmetric impinging jet flow is numerically examined.The fully elliptic momentum and energy equations,coupled with $k-\omega$ and $\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ turbulent model, are solved by a SIMPLE-type finite volume method. By imposing the realizability constraints, the excessive production of turbulent kinetic energy near the stagnation point could be successfully avoided. The computation is carried out for a range of jet Reynolds number ($23,000 \leq Re_{D} \leq 70,000$) and jet-to-target distance ($2\leq H/D \leq 10$). The local heat transfer coefficient is compared with the experimental data and, also, with earlier results with other turbulence models. The results are, in general, satisfactory, although the secondary peak in the local heat transfer coefficient, observed experimentally when the jet-to-target distance is small, is not well captured. The present results appear to be in better agreement with measurement for $H/D\geq 6$, while $k-\epsilon-f_{\mu}$ or $k-\epsilon-v^{2}$ model performs better when $H/D\leq 4$
The turbulent heat-transfer problem of an axisymmetric impinging jet flow is numerically examined.The fully elliptic momentum and energy equations,coupled with $k-\omega$ and $\overline{t^{2}}-\epsilon_t$ turbulent model, are solved by a SIMPLE-type finite volume method. By imposing the realizability constraints, the excessive production of turbulent kinetic energy near the stagnation point could be successfully avoided. The computation is carried out for a range of jet Reynolds number ($23,000 \leq Re_{D} \leq 70,000$) and jet-to-target distance ($2\leq H/D \leq 10$). The local heat transfer coefficient is compared with the experimental data and, also, with earlier results with other turbulence models. The results are, in general, satisfactory, although the secondary peak in the local heat transfer coefficient, observed experimentally when the jet-to-target distance is small, is not well captured. The present results appear to be in better agreement with measurement for $H/D\geq 6$, while $k-\epsilon-f_{\mu}$ or $k-\epsilon-v^{2}$ model performs better when $H/D\leq 4$
주제어
#Impinging jet Turbulent heat transfer Turbulence modeling Stagnation point flow 충돌제트 난류 열전달 난류모델 정체점 유동
학위논문 정보
저자
이경원
학위수여기관
한국과학기술원
학위구분
국내석사
학과
기계공학전공
지도교수
최도형,Choi, Do Hyung
발행연도
2002
총페이지
viii, 63 p.
키워드
Impinging jet Turbulent heat transfer Turbulence modeling Stagnation point flow 충돌제트 난류 열전달 난류모델 정체점 유동
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