Two-Dimensional Free Convection in a Rectangular Enclosure Composed of a Hot Wall and Partially Cold Side Wall

아래면이 고온이고 옆면의 일부가 저온인 4각형 밀폐공간에서의 2차원 자연대류에 관한 연구

Two dimensional laminar natural convection in a rectangular enclousure composed of a hot bottom wall, a partially cold side wall and insulated walls except the above walls was studied by numerical analysis and also by esperiments. In the experiments, the temperature distributions in the enclosure and Nusselt number distribution along the hot and cold walls were obtained by the use of Mach-Zehnder interferometer. At first, numerical analysis with the boundary conditions of the experimental apparatus was performed and the comparison of the results of the numerical and the experimental results validated the numerical model good ennough. Heat transfer characteristics were investigated by applying the verified numerical model with the parameters, i.e. Grashof number, aspect ratio, position of cold plate and insulation condition. The results showed the optimal conditions of temperature distribution and the position of cold wall, and the characteristics of insulation materials.

본 논문에서는 아래면이 고온이고 옆면중의 일부가 저온으로 유지되는 4각형 밀폐공간에서의 자연대류에 대한 수치적 시뮬레이션을 하고, 동등한 경계조건을 가지 는 실험결과와 비교하여 수치모델의 정당성을 입증하고, 정당화된 수치모델의 여러 가 지 변수를 변화시키면서 4각형 밀폐공간내의 열전달 현상을 연구하였다. 실험과 수 치해석의 변수로서 같은 경계조건에 대하여, 종횡비, Gr수 등을 변화시켜 비교하고, 더 나아가 수치모델에 대하여 단열조건의 변화, 저온부의 위치등 경계조건의 변화에 대한 영향을 살폈다.