• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.638-644
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• 2010

사각 덕트내 열전달과 유동 양상을 조사하기 위해 꼬임식 테이프 만 설치한 경우와 꼬임식 테이프와 리브(rib)를 설치한 경우에 대해 충분히 발달된 난류유동에 관한 수치 해석을 행하였다. 수치 해석에서는 레이놀즈 수가 8,900에서 29,000 범위의 난류 스월유동, 채널수력직경에 대한 리브의 높이(e/$D_h$)가 0.067, 그리고 채널 수력 직경에 대한 시험부 길이(L/$D_h$)가 30인 경우에 대해 고려하였다. 리브는 채널 바닥면에 만 길이 방향으로 설치하였다. 꼬임식 테이프는 0.1 mm 두께의 탄소강 판 재질이며, 폭은 28 mm, 길이는 900 mm이고 2.5 번 회전시켰다. 각 벽면은 서로 단열된 알루미늄 판으로 구성되었다. 2가지의 가열 조건에 대해 조사 하였다: (1) 사각 전체 벽 면적에 일정한 열유속으로 가열, 그리고 (2) 사각 채널에서 마주보는 상하 양면 만 가열. 연구 결과 상하 양면 만 가열하는 경우가 4면 모두 가열하는 경우보다 열전달 계수가 우수하였고 꼬임식 테이프와 리브를 설치한 경우 열전달 계수가 현저히 향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1640-1649
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• 2001

The present study investigates the effects of various rib arrangements on heat/mass transfer in the cooling passage of gas turbine blades. A complex flow structure occurs in the cooling passage with rib turbulators which promote heat transfer on the wall. It is important to increase not only the heat transfer rates but also the uniformity of heat transfer in the cooling passage. A numerical computation is performed using a commercial code to calculate the flow structures and experiments are conducted to measure heat/mass transfer coefficients using a naphthalene sublimation technique. A square channel (50 mm $\times$ 50 mm) with rectangular ribs (4 mm $\times$ 5 mm) is used fur the stationary duct test. The experiments focus on the effects of rib arrangements and gap positions in the discrete ribs on the heat/mass transfer on the duct wall. The rib angle of attack is 60°and the rib-to-rib pitch is 32 mm, that is 8 times of the rib height. With the inclined rib angle of attack (60°), the parallel rib arrangements make a pair of counter rotating secondary flows in the cross section, but the cross rib arrangements make a single large secondary flow including a small secondary vortex. These secondary flow patterns affect significantly the heat/mass transfer on the ribbed wall. The heat/mass transfer in the parallel arrangements is 1.5 ∼2 times higher than that in the cross arrangements. However, the shifted rib arrangements change little the heat/mass transfer from the inline rib arrangements. The gap position in the discrete rib affects significantly the heat/mass transfer because a strong flow acceleration occurs locally through the gap.