Numerical Analysis of Natural Convection and Surface Radiation in a Square Enclosure

정사각형 밀폐공간내에서의 자연대류와 표면복사의 수치해석

This investigation is carried out numerically for the two dimensional natural convection and surface radiation heat transfer in a square enclosure. The bottom and top walls are isothermal at hot and cold temperatures respectively whereas the left and right side walls are adiabatic except a transparent window on the right side partially. The exchange of radiant energy is obtained by the net radiation method and the shape factor by the crossed string method. The changes in temperature and Nusselt number distributions of the walls due to the surface radiation and insolation are also investigated.

본 연구에서는 정사각형 밀폐공간에서 밑면과 윗면이 각각 고온과 저온부이고 좌측, 우측면일부가 단열이며 우측면 일부는 저온부인 온돌공간으로 가정하였다. 일 사에너지가 우측면 저온부(창)으로 통과된 경우와 통과되지 않는 경우의 표면복사와 자연대류에 관하여 연구하였다.그리고 창에서 일사 에너지가 존재하는 표면복사의 경우는 표면복사와 구별하기 위하여 일사복사로 취급하였다. 표면복사 열전달을 해 석하기 위해서는 Hottel에 의해 고안된후 보안 발전된 정미복사방법(net radiation method)을 이용하여 벽면에서의 정미 복사량을 구하였으며 형상계수(shape factor)를 구하기 위하여 교차선방법(crossed string method)을 이용하였다.