• 제목/요약/키워드: Rough Square Channel

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거친 사각채널에서 가열 벽면의 수가 열전달에 미치는 효과 (Effect of Number of Heating Walls on Heat Transfer in Ribbed Rectangular Channel)

  • 배성택;안수환;김명호;이대희;강호근
    • 설비공학논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.514-520
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    • 2005
  • Surface heat transfer of a fully developed turbulent air flow in a $45^{\circ}$ inclined ribbed square duct with two and four heating walls was experimentally investigated, at which the experimental works were peformed for Reynolds numbers ranging from 7,600 to 26,000. The pitch-to-rib height ratio, p/e, was kept at 8 and rib-height-to-channel hydraulic diameter ratio, $e/D_h$ was kept at 0.0667. The channel length-to-hydraulic diameter ratio, $L/D_h$ was 60. The heat transfer coefficient values were decreased with the increase in the number of heat-ing walls. Results of this investigation could be used in various applications of internal channel turbulent flow involving roughened walls.

꼬임식 테이프가 설치된 사각 덕트에서 스월유동이 미치는 열전달과 마찰계수 (Effects of Swirl Flow Generated by Twisted Tape on Heat Transfer and Friction Factor in a Square Duct)

  • 강호근;아리바시아크리시나 부트라;안수환
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.117-120
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    • 2008
  • Numerical simulations and experiment of a hydrodynamic and thermally developed turbulent flow through square ducts (3.0 ${\times}$ 3.0 cm) with twisted tape inserts and with twisted tape inserts plus interrupted ribs are conducted to investigate regionally averaged heat transfer and friction factors. Turbulent swirl flows having Reynolds numbers ranging from 8,900 to 29,000, a rib height-to-channel hydraulic diameter(e/D$_h$) of 0.067, and a length-to-hydraulic diameter(L/D$_h$) of 30, are considered. The square ribs are arranged to follow the trace of the twisted tape and along the flow direction defined as axial interrupted ribs. The twisted tape has 0.1 mm thick carbon steel sheet with diameter of 2.8 cm, length of 90 cm, and 2.5 turns. Each wall is composed of isolated aluminum sections, and two cases of surface heating are set. The results show that uneven surface heating enhances the heat transfer coefficient over uniform heating conditions, and square ducts with twisted tape inserts plus interrupted ribs produces the best overall transfer performance.

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테이퍼가 설치된 리브(rib)이 있는 채널의 열전달에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Heat Transfer in the Ribbed Channel Inserted with Tape)

  • 강호근;안수환
    • 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.

거칠기 위치에 따른 이중관 내의 난류유동 (Turbulent flow in annuli depending on the position of roughness)

  • 안수환;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권7호
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    • pp.891-899
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    • 1997
  • This paper presents the results of a detailed experimental examination of fully developed asymmetric flows between annular tubes with square-ribbed surface roughness. The main emphasis of the research has been on establishing the turbulence structure, particularly in the central region of the channel where the two dissimilar wall flows interact. Measurements have included profiles of time mean velocities, turbulence intensities, turbulent shear stresses, triple velocity correlations, skewness, and flatness. The region of greatest interaction is characterized by strong diffusional transport of turbulent shear stress and kinetic energy from rough toward the smooth wall region, giving rise to an appreciable separation between the planes of zero shear stresses depending on positions of roughness on the walls.

$45^{\circ}$ 경사진 거칠기가 설치된 채널에서 유체유동과 열전달에 대한 수치모사 (Numerical Simulation for Heat Transfer and Fluid Flow in the Channel with $45^{\circ}$ Incinlined Rib)

  • 오세경;강호근;김명호;배성택;안수환
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.25-33
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    • 2006
  • 거칠기가 한 벽면과 두 벽면에 설치된 사각채널에서 비압축성 유체유동과 열전달을 조사하기위해 3차원 수치모사를 행하였다. CFX (version 5) software package 를 사용하여 계산하였다. 거친 벽은 $45^{\circ}$경사진 거칠기가 설치되어 있다. 채널의 4 벽면은 일정한 열 유속으로 가열하였다. 수치계산 결과는 실험값과 잘 일치 하였다. 연구의 조건은 거칠기 피치와 높이의 비가 8이고, 거칠기 높이와 채널 수력직경의 비가 0.067이며, 레이놀즈수의 범위는 7,600에서 24,900이었다. 연구의 결과는 열전달계수와 마찰계수는 사각채널에서 거친 벽면의 수가 클수록 증가 함을 보였다.

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