• 제목/요약/키워드: horizontal convection

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경사진 평판에서의 자연대류 열전달 (Natural Convection Heat Transfer on Inclined Plates)

  • 임철규;허정환;정범진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권7호
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    • pp.701-708
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    • 2011
  • 기울어진 평판에서 발생하는 자연대류 열전달현상을 $R_{a_L}$ $1.69{\times}10^{11}$$7.23{\times}10^{12}$에 대하여 실험적으로 연구하였다. 유사성을 이용하여 열전달실험을 물질전달 실험으로 대체하였고 물질전달계로 전기도금계를 사용하였다. 평판의 기울기는 상향수평에서 하향수평까지 $10^{\circ}$씩 변화시켰다. 하향평판에서는 수직 벽면에 대한 자연대류 열전달 상관식에서 g 대신 g $cos{\theta}$로 대체함으로써 열전달계수를 구할 수 있다는 기존의 이론과 일치하는 결과를 얻었다. 상향평판의 경우 경계층이 벽면을 따라 발달되는 경우와 벽면으로부터 박리되는 2가지 영역으로 구분되는데 박리에 따른 열전달 증가를 확인하였다. 아울러 도금패턴을 이용하여 박리지점을 시각화하였고 박리지점에 대한 분석이 수행되었다.

수평 다공층에서 수직 관통류가 자연대류 열전달에 미치는 영향에 관한 연구 (The Throughflow Effects on Natural Convection in Horizontal Porous Layer)

  • 서석진
    • 에너지공학
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    • 제7권2호
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    • pp.209-215
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    • 1998
  • 본 연구에서는 수평 가공층의 하부에서 가열하고 상부에서 냉각하는 자연대류현상을 Brinkman-Darcy 방정식을 이용하고 하부 경계면에서 상부 경계면으로 균일한 관통류가 있을 경우를 고려하여 수직 관통류가 자연대류에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 관통류가 없을 경우의 임계 Rayleigh수와 있을 경우의 임계 Rayleigh수를 비교하였다. 또, 일정한 Rayleigh수에서의 관통류의 세기에 따른 Nusselt수, 등온선의 형태, 유동현상의 변화를 고찰하였다. 이와 같은 연구를 하기 위해 수치 해석적 연구로는 2차원 비정상 유동으로 가정하고 유한차분법(FDM)을 이용하였으며, 실험적 연구에서는 수치해석상의 결과를 검증하기 위해 액정(Liquid Crystal)을 시험체적 앞면에 부착하여 관통류의 세기에 따른 온도장의 재 분포를 가시화 하였다. 결론적으로 관통류는 순수 자연대류상에서의 온도장의 형태를 크게 변화시키고, 관통류의 세기가 강해짐으로써 대류 열전달의 불안정성이 감소함을 알 수 있었다. 또, Nusselt수를 구함으로써 대류열전달의 강도를 추정할 수 있었다.

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종횡비 가 낮은 직각밀폐용기내 의 Prandtl 수 가 큰 유체 의 자연대류 에 관한 실험적 연구 (High prandtl number natural convection in a low-aspect ratio rectangular enclosure)

  • 이진호;황규석;현명택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.750-756
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    • 1985
  • 본 연구에서는 종횡비 0.1이고 상.하 수평경계면이 단열된 직각밀폐용기내에 서 Pr수가 1보다 큰 물(Pr=6.97, 20.deg. C) 및 실리콘 오일(Pr=1086.42, 20.deg. C)의 양단의 온도차에 의한 자연대류에서 아직 충분히 연구되지 않은 코어형상에 주안점을 두고 실 험적으로 관찰, 조사하였으며 그 결과를 Lee의 이론적인 예측과도 비교, 검토해 보았 다.

Hall and Ion-Slip effects on magneto-micropolar fluid with combined forced and free convection in boundary layer flow over a horizontal plate

  • Seddeek, M.A.;Abdelmeguid, M.S.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제8권2호
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    • pp.51-73
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    • 2004
  • A boundary layer analysis is used to study the effects of Hall and ion-slip currents on the steady magneto-micropolar of a viscous incompressible and electrically conducting fluid over a horizontal plate. By means of similarity solutions, deviation of fundamental equations on the assumption of small magnetic Reynolds number are solved numerically by using the shooting method. The effects of various parameters of the problem, e.g. the magnetic parameter, Hall parameter, ion-slip parameter, buoyancy parameter and material parameter are discussed and shown graphically.

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Heat Transfer of an Evaporating Liquid on a Horizontal Plate

  • Joo, Sang-Woo;Park, Min-Soo;Kim, Min-Suk
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권8호
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    • pp.1649-1661
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    • 2005
  • We consider. a horizontal static liquid layer on a planar solid boundary. The layer is evaporating when the plate is heated. Vapor recoil and thermo-capillary are discussed along with the effect of mass loss and vapor convection due to evaporating liquid and non-equilibrium thermodynamic effects. These coupled systems of equations are reduced to a single evolution equation for the local thickness of the liquid layer by using a long-wave asymptotics. The partial differential equation is solved numerically.

격판이 존재하는 정사각형 밀폐공간내의 자연대류에 대한 PIV 계측 (PIV Measurement of Natural Convection in a Square Partitioned Enclosure)

  • 김광희;김유곤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.708-713
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    • 2001
  • The paper presented some results of a experimental study of natural convection in partitioned 2D square enclosure. The square enclosure consist of two adiabatic vertical walls and the upper cold and the lower hot walls. A partition is positioned perpendicularly at the center of left vertical insulated wall The PIV mesaurements were performed with the variations of the partition length and inclination of enclosure. The working fluid is water with a Prandtl number of 6.996 at $20^{\circ}C$ temperature. A captured images were calculated by using a Cross-Correlation(Multi-frame/Single-exposure) method.

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A time dependent thermal and solutal convection problem in physical vapor transport of Hg2Cl2-I2 system

  • Kim, Geug Tae
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.80-88
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    • 2017
  • In this research a time dependent thermal and solutal convection was computationally investigated for the physical vapor transport of the mixture of $Hg_2Cl_2-I_2$ system with for the convective regime from thermal Rayleigh number of $2.16{\times}10^6$ up to $1.7{\times}10^7$ with marching time to a steady state problem. With time marching, the convective cells are decreased for the thermal Rayleigh number of $2.16{\times}10^6$, and increased for the thermal Rayleigh number of $1.7{\times}10^7$. The convective flow structures are found to be essentially time independent on the horizontal orientation of the enclosure with respect to the gravity vector, and on the other hand, time dependent on the vertical orientation of the enclosure with respect to the gravity vector.

Numerical Simulation of Natural Convection in Annuli with Internal Fins

  • Ha, Man-Yeong;Kim, Joo-Goo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.718-730
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    • 2004
  • The solution for the natural convection in internally finned horizontal annuli is obtained by using a numerical simulation of time-dependent and two-dimensional governing equations. The fins existing in annuli influence the flow pattern, temperature distribution and heat transfer rate. The variations of the On configuration suppress or accelerate the free convective effects compared to those of the smooth tubes. The effects of fin configuration, number of fins and ratio of annulus gap width to the inner cylinder radius on the fluid flow and heat transfer in annuli are demonstrated by the distribution of the velocity vector, isotherms and streamlines. The governing equations are solved efficiently by using a parallel implementation. The technique is adopted for reduction of the computation cost. The parallelization is performed with the domain decomposition technique and message passing between sub-domains on the basis of the MPI library. The results from parallel computation reveal in consistency with those of the sequential program. Moreover, the speed-up ratio shows linearity with the number of processor.

사다리꼴 밀폐공간 내에서 자연대류의 이중해에 관한 연구 (Bifurcation Solutions of Natural Convection in a Trapezoidal Cavity)

  • 강신형;김진권;이준식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.458-466
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    • 1993
  • Natural convection in trapezoidal sections of cavity was numerically investigated using a Finite Volume Method. Temperatures of the upper inclined and lower horizontal walls are constant, with vertical side walls being insulated. When the top wall is hotter than the bottom one, a single cell of stratified flow field is obtained and heat transfer occurs only by conduction. For the colder top wall, bifurcation solutions are obtained for the higher Rayleigh numbers, while unique solutions for lower values. Flow structure is strongly dependent on the configuration and the Rayleigh number.

사각 채널 내에서 열원이 부착된 수평 평판에서 자연대류의 수치해석 (A Numerical Analysis on the Natural Convect ion of the Square Channel inner from the Horizontal Plate with Protruding Heat Source)

  • 김병철;주동인
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.487-490
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    • 2002
  • The real chip and similarity model were used to investigate the thermal behavior and velocity distribution of air from the heat source with the location and the amount of heat experimentally and numerically, and compared. The heat generated in the block is not cooled by convection and show the high temperature by the stagnation of heat flow. After maintaining the high temperature of block by the natural convection, the sudden drop of temperature with the air flow was shown in the channel but the decreasing rate was small with the time. The inward block was effected by infinitesimal air flow generated between block and channel and outward block was effected by the entry condition.

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