할로우 하이브리드 휜 배열 주변의 자연대류 예측 연구 (An Investigation on Predicting Natural Convection around Hollow Hybrid Fin Arrays)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 27권 / 1호 / 14 ~ 21페이지
· 저자명 : 양현호, 노우헌, 시나 자밀라, 김경준

초록

본 연구에서는 할로우 하이브리드 휜 (HHF) 배열 주변의 자연대류 예측에 대해 조사한다.
HHF 배열은 HHF의 엇갈림배열이고, HHF는 방사형 판 휜과 결합된 중공 핀 휜이다. HHF 배열에 대한 CFD 모델이 구축되었고, CFD 해석에 의한 HHF 배열의 열저항 결과와 측정값의 상대비교로 CFD 모델이 검증되었다. 48개의 CFD 케이스가 해석되었고, 그 결과는 HHF 배열의 Nu 상관식을 개발하는데 활용되었다. 상관식은 Ra 수와 휜 외경, 휜 내경, 휜 공간, 휜 높이 등의 구조 변수의 함수로 정의되었다. 연구결과는 상관식에 의해 계산된 Nu 값이 CFD에 의해 해석된 Nu 값과 유사함을 보여준다.
또한 CFD 해석 대비 상관식 예측 Nu 값의 평균 차이는 Ra <9000에서 3.5%, 9000<Ra<60000에서 8% 그리고 60000<Ra<292000에서 2.8%로 확인되었다.

영어초록

This study investigates prediction of natural convection around hollow hybrid fin (HHF) arrays.
The HHF array is the staggered array of the HHFs, the hollow pin fins integrated with radially-oriented plate fins. The CFD models of the HHF arrays were generated and experimentally validated by comparing the thermal resistance values of HHF arrays by CFD analysis with those of the measurement. 48 CFD cases were simulated, and the results were used to develop Nu correlations of the HHF array. The correlations include Ra and structure parameters such as outer fin diameter, inner fin diameter, fin spacing, and fin height. The results show that the correlation-predicted Nu values were well matched with CFD-calculated Nu values. It was found that the average discrepancy values of the correlation prediction for the CFD calculation were 3.5% for Ra <9000, 8% for 9000<Ra<60000, and 2.8% for 60000<Ra<292000.

참고자료

· 없음