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제안 방법
- 이때, 시험부의 수력직경 Dh을 기초로 한 레이놀즈수 Re는 7, 600~25,000에 해당되며, 채널의 가열면은 850C의 온도를 균일하게 설정하였다. 또한 출구는 압력경계조건을 사용하였다. 계산은 계산시작= 0) 과 더불어 채널 입구에서 U( Ut/D = 0 ) = U 0, 0) 로 하여 수치계산을 수행하였다.
- . 본 연구에서는 사벽면이 일정 열유속으로 가열된 벽면들을 서로 독립적으로 설치하여 사각채널에서 거칠기 설치 벽면의 수가 증가함에 따라 열전달과 압력강하 특성에 미치는 효과를 상용코드(CFX)로 수치계산을 행하여 예측하였고 이 예측을 검증하기 위해, 사각채널에서 충돌각이 450로 경사지게 배열한 돌출형 거칠기를 사각 채널 바닥에만 설치한 경우와 상하 두 벽면에 설치한 경우에 대해 각각 실험을 행하였다. 거칠기 피치 대 높이의 비(p/e) 는 8, 거칠기 높이 대 채널수력직경의 비 (e/Dh)는 0.
- 2(a), (b)와 같으며, 채널의 수력 직경 Dh (=30 mm) 를 대표길이로 설정하였다. 유동 흐름 및 열전달 계산을 위해 해석영역은 0 < x/Dh < 25, 0, 0 < y/Dh < 1, 0, 및 0 < z/Dh < 1, 0으로 하였다. 해석에 사용된 모델은 채널 하면에만 ribs을 갖는 경우 A (총격자수 49만 개)과 상.
대상 데이터
- 1과 같이 실험장치는 크게 송풍기, 유동직진기, 오리피스, 온도측정 장치, 시험부 등으로 이루어져 있으며, 송풍기 (195W, 63m3/min, A/C motor)에 의해 덕트 내부로 작동 유체가 유입된다. 시험부 덕트의 단면적(WXH)은 30 mmX30 mm로 종횡비(W/H)가 1인 정사각형으로 제작하였고, 시험부의 수력직경 (D)은 30 mm이다. 정사각형 덕트의 전체 길이는 2, 700 mm, 실제 열전달 실험이 이루어지는 시험부의 길이는 1, 800 mm로 제작하였다.
- 1과 같이 시험부 입구부분에 600 mm의 가열하지 않는 부분을 두어 충분히 발달된 난류를 얻을 수 있었고, 출구부분에도 300 mm의 가열하지 않는 부분을 별도로 설치하여 외부로부터의 유동 변화 영향을 최소화 하였다. 작동 유체는 공기를 사용하였고, 시험부에 균질류로 유체를 공급하기 위해 허니컴을 설치하였다. 한편, 수치해석을 위한 조건은 사각의 rib형 거칠기를 갖는 채널을 Fig.
- 시험부 덕트의 단면적(WXH)은 30 mmX30 mm로 종횡비(W/H)가 1인 정사각형으로 제작하였고, 시험부의 수력직경 (D)은 30 mm이다. 정사각형 덕트의 전체 길이는 2, 700 mm, 실제 열전달 실험이 이루어지는 시험부의 길이는 1, 800 mm로 제작하였다. 그리고 Fig.
- 해석에 사용된 모델은 채널 하면에만 ribs을 갖는 경우 A (총격자수 49만 개)과 상.하면 모두에 ribs을 갖는 경우 B (총격자수 55만개) 가이용되었다. 또한 채널 출구에서의 rib에 의한 역류가 발생할수가 있으므로 출구에서의 해석영역을 확장하였다.
- 유동 흐름 및 열전달 계산을 위해 해석영역은 0 < x/Dh < 25, 0, 0 < y/Dh < 1, 0, 및 0 < z/Dh < 1, 0으로 하였다. 해석에 사용된 모델은 채널 하면에만 ribs을 갖는 경우 A (총격자수 49만 개)과 상.하면 모두에 ribs을 갖는 경우 B (총격자수 55만개) 가이용되었다.
이론/모형
- Rib이 설치된 채널내의 열 및 유동과 관련된 수치해석을 하기위한 3차원 평균 Navier-Stokes 방정식을 사용하였고, 상용해석 코드 CFX 5.7을 사용하여 해석을 수행하였다. 이산화 기법은 정확도가 비교적 우수한 high resolution scheme을 이용하였으며, 난류모델로는 standard k-e 모델을 사용하였다.
- 7을 사용하여 해석을 수행하였다. 이산화 기법은 정확도가 비교적 우수한 high resolution scheme을 이용하였으며, 난류모델로는 standard k-e 모델을 사용하였다. 따라서 비정상 3차원의 열유체유동을 지배하는 방정식인 연속방정식 , 운동량 및 에너지 방정식이며 다음과 같다.
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