The present work evaluates the effects of mixing vane shape on the flow structure and heat transfer downstream of mixing vane in a subchannel of fuel assembly. by obtaining velocity and pressure fields. turbulent intensity. flow-mixing factors. heat transfer coefficient and friction factor using three-dimensional RANS analysis. Four different shapes of mixing vane. which were designed by the authors were tested to evaluate the performances in enhancing the heat transfer. Standard k-$\varepsilon$ model is used as a turbulence closure model. and. periodic and symmetry conditions are set as boundary conditions. The flow blockage ratio is kept constant. but the twist angle of mixing vane is changed. The results with three turbulence models were compared with experimental data.
용존공기부상법이란 오염물에 미세기포를 부착하여 수표면으로 부상시킴으로써 이를 제거하는 수처리 방법이다. 본 연구에서는 난류모델에 따른 용존공기부상조 내부 유동해석의 변화를 고찰하기 위해 물과 기포의 혼합물에 대한 2상 유동을 모사하였다. 이때, 주어진 용존공기부상조 형상 및 조건에 대하여 다양한 난류모델에 따른 용존공기부상법 내부의 미세기포 분포량, 계산시간 및 수렴성 등을 비교하였으며, 그 결과 기존에 주로 사용되었던 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델이 타 난류모델과는 다른 거동을 예측하는 것으로 확인되었다.
To prevent deterioration of agricultural products during cold transportation, optimized temperature control is essential. Because the control of temperature and thermal uniformity of transported products are mainly governed by cooling air flow pattern in the transportation equipment, the accurate understanding and removal of appearance of stagnant air zone by poor ventilation is key to design of optimized cooling environment. The objectives of this study were to develop simulation model to predict the airflow and heat transfer phenomena in the cold container and to evaluate the effect of fan blowing velocity on the temperature level and uniformity of products using the CFD approach. Comparison of CFD prediction with PIV measurement showed that RSM turbulent model reveals the more reasonable results than standard $k-{\varepsilon}$ model. The increment of fan blowing velocity improved the temperature uniformity of product and reduced almost linearly the averaged temperature of product.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제4권1호
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pp.133-139
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2011
In this paper, Based on Two-dimensional Flow Theory, adopting quasi-orthogonal method and point-by-point integration method to design the impeller of the low specific speed centrifugal pump by code, and using RANS (Reynolds Averaged N-S) Equation with a standard k-${\varepsilon}$ two-equation turbulence model and log-law wall function to solve 3D turbulent flow field in the impeller of the low specific speed pump. An analysis of the influences of the blade profile on velocity distributions, pressure distributions and pump performance and the investigation of the flow regulation pattern in the impeller of the centrifugal pump are presented. And the result shows that this method can be used as a new way in low speed centrifugal pump impeller design.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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제9권4호
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pp.1-9
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2001
The temperature and moisture distributions in a dry room with a heat and moisture source -i.e., workers- are studied numerically by using a standard $k-\varepsilon$ turbulence model. In order to evaluate the effectiveness of heat and moisture ventilation inside the room, the heat removal capacity and the moisture exhaust efficiency are introduced. The effectiveness of ventilation control is analyzed by evaluating the temperature and humidity distributions in the room quantitatively. It is found that the mean absolute humidity inside the room is almost constant regardless of the models and the heat generation rates in this study range. This results from the fact that the moisture generation by the workers was relatively small. Through the modification of the design, 40% improvement in critical decay time was achieved.
본 연구에서는 수치계산을 통해 진행하는 방향에 수직으로 일정한 압력구배를 받는 2차원 난류 자유제트의 발달을 고려해 보고자 한다.속도장을 구한 후에는 제 트의 온도가 주위온도 보다 높을 경우와 또 제트를 사이에 둔 양쪽 유체에 온도차가 있을때의 열확산 특성도 함께 알아보려는 것이다. 수직 방향으로 압력구배가 있는 유동장은 최근 활발히 연구가 진행되는 분야인 제트축에 수직방향으로 주위유동이 있 는 경우와 흡사하며 제트를 통한 열확산현상은 air curtain등 실제 응용도가 큼에도 불구하고 문헌에 보고된 것이 별로 없는 것으로 보여진다.
A Computational Fluid Dynamics model is presented in this study for the simulation of the complex fluid flows with free surfaces inside the Tuned Liquid Column Dampers in horizontal motion. The characteristics of the fluid model of the TLCD in horizontal motion include the free surface of the multiphase flow and the horizontal moving frame. In this study, the time depend unsteady Standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulent model based on Navier-Stokes equations is chosen. The volume of fluid (VOF) method and sliding mesh technique are adopted to track the free surface of water inside the vertical columns of TLCD and treat the moving boundary of the walls of TLCD in horizontal motion. Several model solution parameters comprising different time steps, mesh sizes, convergence criteria and discretization schemes are examined to establish model parametric independency results. The simulation results are compared with the experimental data in the dimensionless amplitude of the water column in four different configured groups of TLCDs with four different orifice areas. The predicted natural frequencies and the head loss coefficient of TLCDs from CFD model are also compared with the experimental data. The predicted numerical results agree well with the available experimental data.
A numerical study on swirling pulverized coal combustion in an axisymmetric enclosure is carried out by applying the 2-phase weighted sum of gray gases model (WSGGM) approach with the discrete ordinate method (DOM) to model the radiative heat transfer equation. In the radiative transfer equation, the same polynomial equation and coefficients for weighting factors as those for gas are adopted for the coal/char particles as a function of partial pressure and particle temperature. The Eulerian balance equations for mass, momentum, energy, and species mass fractions are adopted with the standard and RNG k-${\varepsilon}$ turbulence model, whereas the Lagrangian approach is used for the particulate phase. The eddy-dissipation model is employed for the reaction rate for gaseous mixture, and the single-step and two-step first-order reaction model for the devolatilization process for coal. Special attention is given to establish the thermal boundary conditions on radiative transfer equation By comparing the numerical results with experimental ones, the radiation model used here is confirmed and found to provide an alternative for simulating the radiative transfer.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제5권4호
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pp.625-634
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2013
Energy is a direct restriction to the working life of an underwater mooring platform (UMP). In this paper, a vertical axis water turbine (VAWT) is designed to supply energy for UMPs. The VAWT has several controlled blades, which can be opened or closed by inside plunger pumps. Two-dimensional transient numerical studies are presented to determine the operating performance and power output of the turbine under low ocean current velocity. A standard k-${\varepsilon}$ turbulence model is used to perform the transient simulations. The influence of structural parameters, including foil section profile, foil chord length and rotor diameter, on the turbine performance are investigated over a range of tip-speed-ratios (TSRs). It was found that turbine with three unit length NACA0015 foils generated a maximum averaged coefficient of power, 0.1, at TSR = 2.
This paper numerically deals with combined heat transfer in a enclosure with a block. The block affected by hot wall is located centrally in the enclosure with a radiating gray gas. The discrete ordinate method(DOM) was used for solving the radiative transfer equation. Both laminar and turbulent cases were investigated for various Rayleigh number and standard k-$\varepsilon$ model was adopted to turbulent case. The effects of optical thickness, wall emissivity and fluid-solid thermal conductivity ratio are investigated on the flow and temperature fields. This study shows that as the wall emissivity decreases, the temperature distribution gradually becomes uniform and the heat transfer is reduced in enclosure. It is expected that this study can help to design the energy system related to the combined heat transfer and operate it safely.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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