• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.541-550
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• 1988

본 연구에서는 수평경계면이 단열이고 수직경계면이 서로 다른 온도로 유지되 고 있는 정방형밀폐용기내의 자연대류에 관해 유동함수-와도모델을 이용한 유한요소법 을 통해 특히 낮은 Prandtl수의 영향에 중점을 두어 경계층흐름이 존재할 때의 유동 및 열전달특성을 조사하였다.

• 설비공학논문집
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• 제10권1호
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• pp.95-107
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• 1998

Natural convection and radiation heat transfer in a square enclosure containing absorbing, emitting, and isotopically scattering(participating) media is studied numerically using the finite volume method. Various numerical methods are employed to analyze the radiative heat transfer. However, it is very difficult to choose the proper method. In present study, a finite volume method(FVM) and a discrete ordinates method(DOM) are compared in rectangular enclosure. The SIMPLER algorithm is used to solve the momentum and energy equations. Thermal and flow characteristics are investigated according to the variation of radiation parameters such as optical thickness and scattering albedo. The result shows that the accuracy and the computing time of FVM are better than those of DOM in regular geometry.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권11호
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• pp.991-998
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• 2013

본 연구에서는 $6Ra=10^6$ 일 때, 사각 밀폐계 내부에 고온의 원형 실린더가 존재하는 자연대류에 대한 수치해석을 수행하였다. 밀폐계는 상부 벽면을 통해 냉각되고 양측 벽면과 고온의 국소 영역을 제외한 하부 벽면은 단열 조건이다. 하부 벽면에서 고온 영역이 차지하는 비를 w 로 정의 하였다. 반경이 밀폐계 한 변의 길이의 0.2 배인 원형 실린더를 구현하기 위해 유한체적법(FVM)에 기초한 가상 경계법(IBM)을 사용하였다. 본 연구에서는 w 가 고온의 원형 실린더를 갖는 밀폐계 내부의 자연대류에 미치는 영향을 $10^6$의 Rayleigh 수에 대해 2 차원 해를 구하였다. $10^6$의 Rayleigh 수에서는 유동장과 온도장은 시간에 따라 변하는 특성을 보였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권1호
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• pp.28-35
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• 2002

The effect of concave curvature on the natural convection has been numerically studied using the higher-order finite difference method. The heating wall in a enclosure is approximated by a cosine function. The heat transfer coefficient is analyzed for three Rayleigh numbers and five amplitudes. For Ra = 10/sup 8/ the separation and reattachment are observed on the adiabatic walls. The wall heat transfer are slightly changed by the increasing curvatures.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.1021-1029
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• 1991

본 연구에서는 2차원 정사각형 밀폐공간내에서 흡수 및 방사하는 회기체에 대 한 자연대류-복사 열전달을 P-1 및 P-3 근사법을 이용하고 수치해석을 통하여 유동 및 열전달 특성을 연구하였고 Plank 수, 광학두께 및 벽방사율의 영향을 조사하였다. 또한 P-3 근사해와 비교함으로써 P-1 근사해의 적용범위를 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.943-950
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• 2014

본 연구는 다양한 위치의 원형 실린더가 존재하는 사각 밀폐계에서 Prandtl 수 변화에 따른 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 수치해석을 수행하였다. Rayleigh 수가 $10^3$, $10^4$, $10^5$ 그리고 다양한 위치의 내부 원형 실린더에 대해서 Prandtl 수를 0.1, 0.7, 7 로 변화시키며 Prandtl 수의 영향을 분석하였다. 내부 원형 실린더의 위치는 -0.2 에서 0.2 까지 0.1 간격으로 변화시켰다. Prandtl 수의 변화에 따른 밀폐계 내부의 자연대류 현상은 밀폐계 내부의 온도장과 유동장 및 표면 평균 Nusselt 수의 분포를 바탕으로 분석하였다. Rayleigh 수가 $10^5$ 일 때 내부 실린더의 위치에 상관없이 Prandtl 수가 증가할수록 평균 Nusselt 수는 증가하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.1006-1017
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• 2005

In this work, we developed an accurate and efficient radiative finite volume method applicable for the complex 2D planar and 3D geometries using an unstructured-grid finite volume method. The present numerical model has fully been validated by several benchmark cases including the radiative heat transfer in quadrilateral enclosure with isothermal medium, tetrahedral enclosure, a three-dimensional idealized furnace, as well as convection-coupled radiative heat transfer in a square enclosure. The numerical results for all cases are well agreed with the previous results. Special emphasis is given to the parallelization of the unstructured-grid radiative FVM using the domain decomposition approach. Numerical results indicate that the present parallel unstruc­tured-grid FVM has the good performance in terms of accuracy, geometric flexibility, and computational efficiency.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제21권4호
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• pp.225-244
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• 2017

The natural convective nanofluid flow and heat transfer inside a square enclosure with a center heater in the presence of magnetic field has been studied numerically. The vertical walls of the enclosure are cold and the top wall is adiabatic while the bottom wall is considered with constant heat source. The governing differential equations are solved by using a finite volume method based on SIMPLE algorithm. The parametric study is performed to analyze the effect of different lengths of center heater, Hartmann numbers and Rayleigh numbers. The heater effectiveness and temperature distribution are examined. The effect of all pertinent parameters on streamlines, isotherms, velocity profiles and average Nusselt numbers are presented. It is found that heat transfer increases with the increase of heater length, whereas it decreases with the increase of magnetic field effect. Furthermore, it is found that the value of Nusselt number depends strongly upon the Hartmann number for the increasing values of Rayleigh number.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.286-288
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• 2003

The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cooled above with a periodic array of evenly spaced square cylinders placed at the center of the layer, whose aspect ratio here varies from unity to six. Periodic boundary condition is employed along the horizontal direction to allow for lateral freedom for the convection cells. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral multi-domain methodology for a given Rayleigh numbers of $10^6$

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권11호
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• pp.935-942
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• 2014

본 연구에서는 내부에 고온의 원형 실린더가 위치한 저온의 기울어진 사각 밀폐계에서 Prandtl 수 변화에 따른 밀폐계 내부 자연대류 현상에 대한 수치해석을 수행하였다. Rayleigh 수가 $10^3$, $10^4$, $10^5$ 그리고 밀폐계의 각도가 $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ 인 경우에 대해서 Prandtl 수를 0.1, 0.7, 7 로 변화시키며 Prandtl 수의 영향을 분석하였다. Prandtl 수의 변화에 따른 밀폐계 내부의 자연대류 현상은 실린더 표면과 밀폐계 벽면의 평균 Nusselt 수, 밀폐계 내부의 등온선 및 유선을 바탕으로 분석되었다. Prandtl 수가 0.7, 7 인 경우에는 각도 및 Rayleigh 수에 관계없이 열유동은 정상상태의 특성을 보였지만 Prandtl 수가 0.1 인 경우에는 Rayleigh 수가 $10^5$ 이고 밀폐계의 각도가 $0^{\circ}$ 와 $45^{\circ}$ 일 때 시간에 따라 열유동장이 변하였다. 실린더 표면과 밀폐계 벽면의 평균 Nusselt 수는 Rayleigh 수가 $10^5$ 인 경우, 각도에 관계없이 Prandtl 수가 클수록 증가하였다. 특히 Rayleigh 수가 $10^5$ 이고 Prandtl 수가 0.1 일 때 밀폐계의 각도가 $45^{\circ}$ 인 경우 실린더 표면과 밀폐계 벽면의 평균 Nusselt 수가 크게 증가하였다.