초록 ▼

급속회전하는 원형용기내에서의 압축성가스의 유동에 대한 수치연구를 수행하였다. 기준 Ekman수는 매우 작고, Mach수는 0(1)인 경우가 고려되었다. 이 경우의 내부유동은 원통벽면에서의 작은 온도구배에 의해 발생한다. 완전한 압축성 Navier-Stokes 방정식의 전분으로 얻어진 종합적이고 체계적으로 조직된 수치결과를 분석하였다. Ekman수와 원통의 형상비의 영향을 볼수 있도록 결과를 조사하였다. 기존 해석적 예측과 수치결과를 비교분석하여 단곡면(short-bowl) 유동형의 존재를 증명하였다. 또한 이 유동형의 특

급속회전하는 원형용기내에서의 압축성가스의 유동에 대한 수치연구를 수행하였다. 기준 Ekman수는 매우 작고, Mach수는 0(1)인 경우가 고려되었다. 이 경우의 내부유동은 원통벽면에서의 작은 온도구배에 의해 발생한다. 완전한 압축성 Navier-Stokes 방정식의 전분으로 얻어진 종합적이고 체계적으로 조직된 수치결과를 분석하였다. Ekman수와 원통의 형상비의 영향을 볼수 있도록 결과를 조사하였다. 기존 해석적 예측과 수치결과를 비교분석하여 단곡면(short-bowl) 유동형의 존재를 증명하였다. 또한 이 유동형의 특성적인 세부사항을 묘사하였다. 수치결과를 이용한 진단연구는 유동장의 지배적인 동적평형상태를 밝혀주었다. 수치결과를 이용한 진단연구는 유동특성의 변화과정 또한 살펴보았다. 큰 형상비의 경우, 장곡면(long-bowl) 접근해법이 수치결과와 잘 일치함을 확인하였다. 두 유동형의 경계를 수치정보의 재처리에 의해 평가하였다.

Abstract ▼

Numerical studied are made of flows of a gas in a rapidly-rotating cylindrical container. The reference Ekman layer is small, and the peripheral Mach number is 0(1). The internal flows are generated by applying a small temperature gradient on the boundaries of the cylinder. Analyses are made of c

Numerical studied are made of flows of a gas in a rapidly-rotating cylindrical container. The reference Ekman layer is small, and the peripheral Mach number is 0(1). The internal flows are generated by applying a small temperature gradient on the boundaries of the cylinder. Analyses are made of comprehensive and systematicallyorganized numerical results, which have been acquired by solving the complete, compressible Navier-Stokes equations. The results are examined to reveal the effects of the Ekman layer and of the cylinder aspect ratio. The existence of the short-bowl flow regime is verified by cross-checking the numerical data with the previous analytical predictions. The characteristic details of this flow regime is described. The diagnostic studies by using numerical results exhibit the predominant dynamic balance in the flow field. The changeover in the character of the flow is scrutinized by varying the aspect ratio. For large values of aspect ratio, the long-bowl approach solution is shown to be consistent with the numerical results. The demarcation between these two regimes is assessed by reviewinf the numerical data.

목차 Contents

• 목차...6
• 1. 서론...6
• 2. Numerical solution for the thermally-driven compressible flows in a rapidly-ratating cylinder...7
• 3. Effect of the sidewall thermal boundary conditions on the gas flows in a rapidly-ratating cylinder...46
• 학술논문발표현황...76