선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 엇갈린 요철 설치 및 회전수 변화에 따른 덕트 내에서의 열/물질전달 특성을 고 찰하였다. 국소 물질전달계수 분포와 평균 물질전 달 계수로부터 다음과 같은 결과를 얻었다.
제안 방법
- lacovides 등©은 회전덕트 내에서의 내부유동을 LDV(laser Doppler velocimetry)를 이용하여 유로 내부 및 곡관부에서 형성되는 와류의 구조를 각각의 위치에서 관찰하였으며, 이와 더불어 TLC(thermochromic liquid crystal)를 이용한 열전달 실험결과를 제시하였다. Liou 등。)은 회전하는 매끈한 덕트 내부를 LDV와 TLC를 이용하여 곡관부에서의 유동 및 열전달 특성에 대한 연구를 수행하였다. Murata 등0')은 회전하는 매끈한 덕트 의 종횡비 변화에 관한 열전달 특성을 밝혀내었 다.
- 곡관부를 가진 회전하는 덕트 내에서의 유동특성을 정성적으로 고찰하기 위해 FLUENT 6.1 을 이용하여 엇갈린 배열의 요철을 가진 덕트 내부 의 유동구조를 계산을 수행하였다. 수치해석에 사용된 기본 형상은 실험에 사용된 덕트와 동일한 것으로 회전축의 중심에서 덕트 입구유동은 균일 한 속도분포를 갖도록 적용하였다.
- 덕트의 요철면 바닥에는 나프탈렌이 코팅되어 있으며, 이는 열전달에서의 가열면에 상사된다. 덕트의 입구로부터 나프탈렌면의 시작지점까 지 거리는 약 6以 정도로 여유를 두어, 요철에 의한 이차유동과 함께 완전 발달한 난류유동이 형성되도록 하였다.
- 수치해석에 사용된 기본 형상은 실험에 사용된 덕트와 동일한 것으로 회전축의 중심에서 덕트 입구유동은 균일 한 속도분포를 갖도록 적용하였다. 또한 벽면가열 조건을 생략하고 운동량 방정식의 계산만을 수행 하여 덕트의 회전과 곡관부의 영향에 의한 유동 장의 해석을 수행하였다. 계산모델은 3차원 비압 축성 유동의 정상상태로 가정하였고, 덕트의 회전 과 곡관부에 의한 순환 이차유동과 박리 난류유 동을 비교적 잘 예측하는 RNG k-e 난류모델 (re-noimalization group k-e )을 적용하였으며, 벽면 에서는 non-equilibrium wall function을 적용하였다.
- 5인 덕트에서, 충돌각아 70。인 '요철의 다양한. 배 열에 따른 열전달 특성을 연구하였다.
- 본 연구에서는 수력직경기준 Re는 10, 000으로 고정시키고, 회전수 Ro를 0.0에서 0.20까지 0.05씩 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 좌표계는 Fig.
- Al-Qahtani 등⑺은 수치해석을 통해 회전하는.덕트 내어'!서의 :유동구 조 및 열전달을 해석하여 실험결과와 비교하였다.
- 1 을 이용하여 엇갈린 배열의 요철을 가진 덕트 내부 의 유동구조를 계산을 수행하였다. 수치해석에 사용된 기본 형상은 실험에 사용된 덕트와 동일한 것으로 회전축의 중심에서 덕트 입구유동은 균일 한 속도분포를 갖도록 적용하였다. 또한 벽면가열 조건을 생략하고 운동량 방정식의 계산만을 수행 하여 덕트의 회전과 곡관부의 영향에 의한 유동 장의 해석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 회전수 변화 및 요철 배열에 따른 특성을 고찰하기 위해 종횡비가 0.5인 덕트에서, 매끈한 덕트와 충돌각 이 70。인 요철을 엇갈리게 설치한■덕트에 대해서 회전수를 변화시켜가며, 나프탈렌 승화법을 통해국소적인 열/물질전달 분포를 예측하고 수치해석을 통해 내부의 유동구조를 밝혀내었다.
- 계산모델은 3차원 비압 축성 유동의 정상상태로 가정하였고, 덕트의 회전 과 곡관부에 의한 순환 이차유동과 박리 난류유 동을 비교적 잘 예측하는 RNG k-e 난류모델 (re-noimalization group k-e )을 적용하였으며, 벽면 에서는 non-equilibrium wall function을 적용하였다. 전체 격자의 수는 약 1,500, 000개로 격자수가 수 치해석 결과에 영향을 주지 않도록 선택 하였으며 벽 및 요철 근처에 조밀하게 주었다.
이론/모형
- 또한 벽면가열 조건을 생략하고 운동량 방정식의 계산만을 수행 하여 덕트의 회전과 곡관부의 영향에 의한 유동 장의 해석을 수행하였다. 계산모델은 3차원 비압 축성 유동의 정상상태로 가정하였고, 덕트의 회전 과 곡관부에 의한 순환 이차유동과 박리 난류유 동을 비교적 잘 예측하는 RNG k-e 난류모델 (re-noimalization group k-e )을 적용하였으며, 벽면 에서는 non-equilibrium wall function을 적용하였다. 전체 격자의 수는 약 1,500, 000개로 격자수가 수 치해석 결과에 영향을 주지 않도록 선택 하였으며 벽 및 요철 근처에 조밀하게 주었다.
- 이용하여 45。의 각도 요철을 설치하였을 询의 국소적 인 열전달 분포를 구하였다. 또한 Cho 등(負은 나프탈 렌 승화법 을 이용해서 . 종횡 비 (aspect ratio, 가 0.
- 이 때, 노 공기중에서의 나프탈렌 확산계 수이다. 물성치는 Goldstein과 Cho‘“)에 의하여 제시된 값을 이용하였다. 본 실험에서 Sh 수의 불 확실성은 Kline과 McClintock", 의 방법에 의하여 95% 신뢰수준에서 7.
- 본 연구에서는 열전달과 물질전달간의 상사성 을 이용한 나트탈렌 승화법으로 실험을 수행하였으며, 자세한 실험결과 처리 과정은 Won 등(3) 및 Cho 등3)에 제시되어 있다.
성능/효과
- 물성치는 Goldstein과 Cho‘“)에 의하여 제시된 값을 이용하였다. 본 실험에서 Sh 수의 불 확실성은 Kline과 McClintock", 의 방법에 의하여 95% 신뢰수준에서 7.76%의 값을 갖는다.
- (1) 엇갈린 요철 배열을 가진 이차유로 덕트 내 유동에 가장 큰 영향을 주는 요인으로는 엇갈린 요철에 의한 이차유동과 유체가 곡관부를 지난 후 원심력을 받게 되어 생성되는 딘와류, 그리고 덕트가 회전할 때 유동의 편향을 일으키는 코리 올리력 등이 있다. 이러한 이차유동이 복합적으로 작용하여 1차유로와 곡관부, 2차유로에서 다른 열 전달 특성을 갖게 한다.
- (2) 덕트가 회전하지 않을 경우에는 엇갈린 요 철배열 덕트에 의해 하나의 큰 이차유동이 형성 되어 1차유로는 전연면의 외벽에서 후연면은 내 벽에서 열전달이 높게 일어난다. 곡관부에서의 열 /물질전달 분포는 1차유로의 엇갈린 요철배열로 인한 편향된 유동으로 인해 비대칭적인 것으로 나타났다.
- (3) 덕트의 회전수가 증가함에 따라, 1차유로에 서는 코리올리력이 커져 전연면의 열전달은 감소 하고 후연면의 열전달은 증가하였다. 곡관부에서 의 유동은 회전수가 증가함에 따라 엇갈린 요철 배열에 의한 후연면 부근의 이차유동이 코리올리 력에 의해 점차 감소하며, .
- 1차유로의 경우, 매 끈한 덕트와 엇갈린 요철배열 덕트 모두 회전수가 증가함에 따라 전연면과 후연면 사이의 열/물 질전달.계수 차가 커지는 것으로 나타났으며, 엇 갈린 요철배열의 경우가 매끈한 덕트에 보다 전 연면의 열전달 감소율이 크고 후연면의 열전달 상승률은 작았다. 이는 코리올리력에 의해 후연면 으로 엇갈린 요철배열에 의한 이차유동이 치우쳐 이차유동의 재부착을.
- 9(a)에 나타난 바와 같이 전연면 1차유로에 해당하는 영역은 회전수가 증가함에 따라 코리올 리력이 커지게 되어 열/물질전달 계수는 점차 낮 아진다. 곡관부에서는 곡관부와 회전에 의해 생성된 이차유동에 의해 곡관부 입구를 지난 다음 영역에서 높은 열전달 값이 나타났으나, 회전수변화에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 2차 유로에서는 정지한 경우보다 회전한 경우가 크게 열전달이 증가하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.