한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제30권8호
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  • Pages.112-119
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  • 2002
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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분사기가 주기적으로 배열된 가열면의 3차원 열전달 수치해석 연구

Numerical Analysis on 3-dimensional Heat transfer of Heating Surface with Periodically Arrayed Injectors

  • 조원국 (한국항공우주연구원 로켓엔진연구그룹) ;
  • 김영목 (한국항공우주연구원 로켓엔진연구그룹)
  • 발행 : 2002.12.01
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초록

주기적으로 배열된 액체 로켓엔진의 연료 분사기 배열에 대한 3차원 열전달 수치해석을 수행하였다. 해석에는 SIMPLE 알고리즘을 사용한 유한체적법이 적용되었으며 2차원 후향 계단에 대해서 기존의 문헌과 일치하는 열전달 결과를 주었다. 분사기 요소 사이의 거리가 가까울수록 누셀 수와 압력강하가 증가하였다. 레이놀즈 수가 증가할 경우, 누셀 수는 증가 하였으며 무차원 압력강하는 약간 감소하였다.

Three dimensional numerical heat transfer analysis was carried out against periodically arranged fuel injectors of the liquid rocket engine. A finite volume method based on SIMPLE algorithm was adapted which gave a good agreement with the published results of the heat transfer problem of a backward facing step. The Nusselt number and pressure drop increased as the distance between the injector elements decreased. When the Reynolds number increased, the Nusselt number increased but nondimensionalized pressure drop decreased slightly.

키워드

참고문헌

  1. 채연석 외, 3단형 과학로켓 개발 사업(III) 제1권, 과학기술부, 2000.
  2. 이건휘, 이병곤, 최영돈, “교차된 관군에 수직한 난류유동 및 난류열전달의 수치해석,” 대한기계학회논문집, 제15권 제1호, pp. 218-228, 1991.
  3. 박상길, 김경원, 유홍선, 최영기, “3차원 튜브뱅크 주위의 난류 유동장 및 열전달에 관한 수치해석 연구,” 공기조화냉동공학논문집, 제8권 제3호, pp.375-385, 1996.
  4. Wilson, A.S. and Bassiouny, M.K., "Modeling of heat transfer for flow across tube banks," Chemical Engineering and Processing, Vol.39, pp.1-14, 2000. https://doi.org/10.1016/S0255-2701(99)00069-0
  5. 김형수, 최영기, 유홍선, “저레이놀즈수 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 난류모델을 사용한 엇갈린 관군 주위에서의 유동 및 열전달에 관한 연구,” 대한기계학회논문집, 제19권 제1호, pp. 212-218, 1995.
  6. Achenbach, E., "Heat transfer from a staggered tube bundle in cross-flow at high Reynolds numbers," Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol.332, No.2, pp.271-280, 1989.
  7. Achenbach, E., "Heat transfer from smooth and rough in-line tube bank s at high Reynolds number," Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.34, No.1, pp.199-207, 1991. https://doi.org/10.1016/0017-9310(91)90186-I
  8. 이승홍, 이억수, 정은행, “원관 주위의 대류 열전달에 대한 복합 열전달,” 공기조화냉동공학논문집, 제10권 제5호, pp.523-534, 1998.
  9. Ferzigcr, J.H. and Peric, M., Computational methods for fluid dynamics, Springer-Verlog, 1996.
  10. Peric, M., A finite volume methods for the prediction of three-dimensional fluid flows in complex ducts, PhD Thesis, University of London, 1985.
  11. Rhie, C.M. and Chow, W.L., "A numerical study of the turbulent flows past an isolated airfoil with trailing edge separation," AIAA Journal, Vol.21, 1525-1532, 1983 https://doi.org/10.2514/3.8284
  12. Patankar, S.V., Numerical heat transfer and fluid flow, McGraw-Hill, 1980.
  13. Leonard, B.P., "A stable and accurate convective modelling procedure based on quadratic upstream interpolation," Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol.19, 59-98, 1979. https://doi.org/10.1016/0045-7825(79)90034-3
  14. Gosman, A.D.. and Ideriah, F.J.K., TEACH2E: A general computer program for two-dimensional, turbulent, recirculating flows, Fluids section, Dep. of Mech. Eng., Imperial College, London, 1976.