• 제목/요약/키워드: 완전 발달 유동

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주름높이의 변화를 고려한 판형열교환기의 완전발달유동 및 열전달 수치해석 (Numerical Simulation of the Fully Developed Flow and Heat Transfer of a Plate Heat Exchanger Taking into Account Variation in the Corrugation Height)

  • 모정하
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구에서는 주름높이가 고려된 판형열교환기의 완전발달유동 및 열전달특성을 수치적으로 해석하였다. 여러 개의 단위셀(5개 또는 7개)을 연결한 다중셀에 입구부와 출구부가 부착된 모델을 기본으로 P/H비 변화($2.0{\leq}P/H{\leq}4.0$)에 따른 모델에 대하여 수치해석을 수행하였다. 작동유체는 물이며, 수치조건은 쉐브론각 $20^{\circ}$, $300{\leq}Re{\leq}1,500$이다. 그리고 마찰인자는 $f=CRe^m$의 형태로, Colburn 계수는 $j=CRe^m$의 형태로 상관관계식을 제시하였다. 수치해석 결과 완전발달유동은 세 번째 셀부터 시작되었으며, 누셀트수는 P/H비가 작을수록 큰 값을 나타냈다.

수직관내 발달 유동의 층류혼합대류 연구 (Study on Laminar Mixed Convection of Developing Flow in Vertical Pipe)

  • 고봉진;정범진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.481-489
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    • 2010
  • 수직관내 발달 유동의 층류혼합대류에 관한 본 연구는 Re 1,000에서 3,000, $Gr_H\;10^5$에서 $10^8$, Pr 2,000 에서 7,000 그리고 종횡비 1부터 7에 대한 범위에 대해서 수행되었다. 유사성(Analogy)의 원리를 이용하여 수직관내 발달 유동의 층류혼합대류 열전달계를 물질전달계로 모사하였다. 물질전달계로써 Nu 수는 기존의 문헌들의 그것들보다 상당히 큰 값이었는데, 이는 본 실험의 높은 Pr 수 때문이다. 본 연구에서의 종횡비는 완전발달 할 만큼 크지 않았기 때문에, 실험 결과는 긴 수직관내 혼합대류 유동보단 평행평판에서의 혼합대류 유동과 유사하였다. 본 연구의 결론으로서 낮은 종횡비와 $Gr_H$ 수를 갖는 수직관내 발달 유동의 층류혼합대류 유동은 수직 평판에서의 층류혼합대류 유동과 유사한 거동을 보인다는 것이다. 그리고 종횡비와 $Gr_H$ 수가 증가할 때 유체의 거동은 수직관내 완전발달 유동과 유사한 현상을 보였다.

수직축을 중심으로 회전하는 직관과 정지한 곡관 내에서의 완전 발달된 난류 유동의 유사성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Similarity between the Fully Developed Turbulent Flow in an Orthogonally Rotating Square Duct and that in a Stationary Curved Square Duct)

  • 이공희;백제현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권5호
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    • pp.731-740
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    • 2001
  • A numerical study on the quantitative analogy between the fully developed turbulent flow in a straight square duct rotating about an axis perpendicular to that of the duct and that in a stationary curved duct of square cross-section is carried out. In order to clarify the similarity of the two flows, dimensionless parameters K(sub)TR=Re(sup)1/4/√Ro and Rossby number, Ro, in a rotating straight duct flow were used as a set corresponding to K(sub)TC=Re(sup)1/4/√λ and curvature ratio, λ, in a stationary curved duct flow so that they have the same dynamical meaning as those of the fully developed laminar flows. For the large values of Ro or λ, it is shown that the flow field satisfies the asymptotic invariance property, that is, there are strong quantitative similarities between the two flows such as flow patterns and friction factors for the same values of K(sub)TR and K(sub)TC.

3차원 섬유분포를 고려한 섬유보강 시멘트 모르타르의 전단흐름에 따른 섬유방향성 변화 (Variation of Fiber Orientation with Shear Flow of Fiber-Reinforced Cement Mortar considering 3-D Fiber Distribution)

  • 강수태;김진근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.648-651
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3차원 섬유분포를 가정하여 고유동 섬유보강 시멘트 모르타르의 유동에 따른 섬유방향성변화를 해석적으로 파악해 보았다. 유동흐름은 평면상의 2차원 완전발달 전단흐름을 고려하였다. 유동에 따른 섬유의 회전운동은 섬유간의 상호 간섭효과를 무시한 Jeffery의 기본식에 근거하였다. 굳지 않은 섬유혼입 모르타르의 유동에 따른 섬유방향성 분포 변화를 흐름선과 동일 유동거리 상의 단면에 대해 파악하였다. 그 결과, 단면 내 위치에 따라서 섬유방향성 분포 변화가 크게 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유동거리에 따른 단면상의 섬유방향성 분포는 초기 유동거리에서 분포 형상에 큰 변화가 발생하였고, 유동에 따라 섬유가 유동방향과 나란하게 놓이는 경향이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 섬유방향성 변화의 예측은 섬유보강 시멘트 복합체의 인장특성에 예측하는데 유용하게 사용될 것이다.

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샘플링 싸이클론의 성능해석 (Performance Analysis of a Sampling Cyclone)

  • 김철한;이진원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.246-247
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    • 1999
  • 싸이클론에 관한 연구는 그 내부의 복잡한 유동특성으로 인하여 실험에 의존하는 부분적인 모델이 있을 뿐, 완전한 예측모델이 정립되어 있지 않은 상태이며, 최근 들어 컴퓨터의 눈부신 발달과 함께 상용패키지를 이용한 전산유체역학(CFD)이 값싸고 효율적인 방법으로 대두되고 있으나, 이 또한 부분적으로만 성공을 거두었다(Griffiths and Boysan, 1996).(중략)

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완전발달 난류 원관 유동에서의 3T 및 7T MRI를 이용한 자기공명온도계의 적용 (Application of Magnetic Resonance Thermometry (MRT) on Fully Developed Turbulent Pipe Flow using 3T and 7T MRI)

  • 류형우;백승찬;김동현;이활;오석훈;황원태
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.26-37
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    • 2020
  • Magnetic resonance thermometry (MRT) is a technique capable of measuring three-dimensional mean temperature fields by utilizing temperature-dependent shifts in proton resonance frequency. In this study, experimental verification of the technique is obtained by measuring 3D temperature fields within fully developed turbulent pipe flow, using 3T and 7T MRI scanners. The effect of the proton resonance frequency (PRF) thermal constant is examined in detail.

원관내 Bingham Plastic의 층류 대류 열전달(1)해석적 연구-완전발달유동과 온도분포 발달유동(확장된 그래츠문제) (Laminar Convective Heat Transfer of a Bingham Plastic in a Circular Pipe(I) Analytical approach- thermally fully developed flow and thermally develping flow(the Graetz problem extended))

  • 민태기;유정열;최해천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권12호
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    • pp.3991-4002
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    • 1996
  • Thermally fully developed and thermally developing laminar flows of a Bingham plastic in a circular pipe have been studied analytically. For thermally fully developed flow, the Nusselt numbers and temperature profiles are presented in terms of the yield stress and Peclet number, proposing a correlation formula between the Nusselt number and the Peclet number. The solution to the Graetz problem has been obtained by using the method of separation of variables, where the resulting eigenvalue problem is solved approximately by using the method of weighted residuals. The effects of the yield stress, Peclet and Brinkman numbers on the Nusselt number are discussed.

저레이놀즈수 난류에 대한 레이놀즈 응력모델 (A Reynolds Stress Model for Low-Reynolds-Number Turbulence)

  • 김광용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1541-1546
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    • 1993
  • 본 연구에서는 새로운 유형의 저레이놀즈수 레이놀즈응력모델을 개발하기 위해 Launder등과 Gibson과 Launder에 의해 제시된 레이놀즈응력모델을 벽근처의 저 레이놀즈수 영역까지 확장하였다. 개발된 모델의 성능을 시험하기 위해 두 평판사이 에서 완전히 발달된 2차원 유동을 계산하여 그 결과를 Kimm등에 의해 수행된Navier- Stokes방정식의 직접계산결과와 비교하였으며, 아울러 Launder와 Shima가 제시한 모델로도 계산을 수행하여 그 결과를 비교 검토하였다.

정규배열내의 실린더 사이에서의 완전발달된 층류 유동의 기하학적 계수의 해석 (Analysis of Geometric Parameters for Fully Developed Laminar Flow Between Cylinders Arranged in Regular Array)

  • 이동렬
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제25권5호
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    • pp.1037-1049
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    • 2001
  • Considerable interest has evolved in the flow of non-Newtonian fluids in channels of noncircular cross section in compact heat exchanges. Analytical solution was developed for prediction of the flow rate and maximum velocity in steady laminar flow of any incompressible, time-independent non-Newtonian fluids in straight closed and open channels of arbitrary, but axially unchanging cross section. The geometric parameters and function of shear describing the behavior of the fluid model were evaluated for fluid flow among a bundle of rods arranged in triangular and square array. Numerical values of dimensionless maximum velocities, mean velocities, pressure-drop-flow parameters and friction factors were evaluated as a function of porosity and pitch-to-radius ratio.

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Sand Dune 주위유동장에 대하여 (On Flow Field over a Fixed Dune)

  • 현범수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.57-62
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    • 2002
  • 본 연구는 크기와 형상이 동일한 2차원 모래언덕이 계속해서 이어지는 2차원 난류유동장의 해석에 관한 연구이다. 실험은 완전발달 유동장이 형성된 Flume에서 PIV를 사용하여 진행되었다. 모래언덕의 모형은 강화유리로 제작되었으므로 그 형상은 흐름에 의하여 변하지 않는 경우이다. 연구를 통하여 모래언덕을 지나는 유동의 일반적인 특성들을 재확인할 수 있었는데, 여기에는 재순환영역의 크기, 유통박리 영역과 재부착영역 등이 포함된다. 언덕의 정상 (y/h=1) 부근을 따라 유동방향으로 난류와 와도가 매우 크게 얻어졌으며, 뚜렷이 구별되지는 않지만 y/h=2 부근에는 그 전 언덕들로부터 전달되어진 난류유동특성을 확인할 수 있었다.

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