리브 간격 변화에 따른 열․유동 수치해석 및 압력 저하 특성 (Numerical Analysis of Thermal and Flow affected by the variation of rib interval and Pressure drop Characteristics)

서지정보

· 발행기관 : 한국마린엔지니어링학회
· 수록지 정보 : 한국마린엔지니어링학회지 / 35권 / 5호 / 616 ~ 624페이지
· 저자명 : 정한식, 정효민, 이경환, 신용한, 최순호

초록

본 연구에서는 사각채널내에 주유속 방향에 가로지르게 배치된 반원 리브의 난류 유동에 대한유동 특성과 열전달 증대에 관해 수치해석적으로 살펴보았다. 사각채널의 종횡비는 5이고, 수력직경 대비리브 높이비는 0.07, 사각채널 높이 대비 리브 높이비는 0.117로서 리브 높이 대비 리브 피치비가 8~14인리브를 주기적으로 배열하여 연구를 수행하였다. 난류 모델의 선정은 실제 현상과 근접한 벽 근처 유동특성과 열전달을 위해 SST k-ω 난류 모델과 v2-f 난류 모델을 이용하였다. 수치해석의 결과는 실험에 의해 관찰된 난류 유동 특성, 열전달 및 마찰계수의 결과를 잘 예측함을 보여준다. 본 결과에서 난류 운동에너지가 재순환류 영역의 확산과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있고 v2-f 난류 모델이 SST k-ω 난류 모델에 비해 실험결과를 더 잘 예측하였다.

영어초록

The flow characteristics and heat transfer augment on the periodically arranged semi-circular ribs in a rectangular channel for turbulent flow has been investigated numerically. The aspect ratio of the rectangular channel was AR=5, the rib height to hydraulic diameter ratio were 0.07 and rib height to channel height ratio was set as e/H=0.117 for various PR(rib pitch-to-rib height rate) between 8~14,respectively. The SST k-ω turbulence model and v2-f turbulence model were used to find out the heat transfer and the flow characteristics of near the wall which are suited to obtain realistic phenomena. The numerical analysis results show turbulent flow characteristics, heat transfer enhancement and friction factor as observed experimentally. The results predict that turbulent kinetic energy(k) is closely relative to the diffusion of recirculation flow. and v2-f turbulence model simulation results have a good agreement with experimental values.

참고자료

· 없음