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문제 정의
- 본 연구에서는 헬기로터의 강제대류효과는 무시하고, 산불에 의한 자연대류효과 만을 고려하여 열원단 면의 크기가 유한한 보다 현실적인 산불모형에 대해 수치계산을 행하고 기존에 제시된 열적상승유동 이론의 유용성을 살펴보고자 한다. 그리고 층류와 난류의 경우로 나누어져 있는 기존의 상사해 모델을 보다 개선하여 층류와 난류 모두에서 사용가능한 온도를 예측할 수 있는 새로운 모델을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 산불에 의한 유동을 “Boussinesq 유체에서 수평 선열원에 의해 발생하는 열적상승류 (thermal plume flow)”로 정의하고 이때 발생하는 유동특성으로부터 얻을 수 있는 층류와 난류상사해에 대한 이론모형을 산불모형에 대한 대안으로 가정하고그 적합성 조사를 수치해석 결과와 비교하여 행했다.
- 본 연구에서는 헬기로터의 강제대류효과는 무시하고, 산불에 의한 자연대류효과 만을 고려하여 열원단 면의 크기가 유한한 보다 현실적인 산불모형에 대해 수치계산을 행하고 기존에 제시된 열적상승유동 이론의 유용성을 살펴보고자 한다. 그리고 층류와 난류의 경우로 나누어져 있는 기존의 상사해 모델을 보다 개선하여 층류와 난류 모두에서 사용가능한 온도를 예측할 수 있는 새로운 모델을 제시하고자 한다.
- 본 절에서는 S. L. Lee et al[14]과 B. Gebhart et al[15] 등이 각각 제시한 2차원 층류[13] 및 난류[14] 상사해를 이용한 산불모델의 유용성을 수치해석을 통해 구한 수치해와 비교 검토를 통해 밝히고자 한다. 비교대상이 되는 주된 온도장은 열원에서 수직방향으로 온도분포(line heat source 위쪽)에 대한 데이터이다.
가설 설정
- 실제 산불에서 지표면의 열전달 조건은 다소 불확실 하지만 단열조건으로 설정했다. 그리고 본 문제에서는 복사에 의한 열전달이 없는 것으로 가정했다.
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