수직단열판에 부착된 2개의 등온 사각비임에서의 자연대류 열전달에 관한 수치 해석

A Numerical Study on the Natural Convection from Two Isothermal Square Beams Attached to an Vertical Adiabatic Plate

장방형 발열체 주위에서의 열전달 현상을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태에서 수직단열판에 한변의 길이가 L인 2개의 등온 사각비임이 부착된 경우 사각비임으로부터의 전열특성을 상 하 비임사이의 간격($0.5{\le}D/L{\le}3.0$)과 Grashof 수를 변수로하여 수치해석 하였다. D/L가 증가함에 따라 하부비임의 하향면과 상부비임의 측면을 제외한 나머지 비임표면의 국소 Nusselt 수는 증가하였으며 최대전체평균 Nusselt 수를 갖는 최적비임간격은 D/L=2.6에서 나타났다. 본 연구는 전자장비나 Computer 등에서 발생되는 열의 방열문제, 그리고 기판상의 Micro-chip 및 부품 등의 효율적인 배열에 관한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다.

A Steady laminar natural convection heat transfer from two isothermal square beams attached to a vertical adiabatic plate has been studied numerically. The results have been obtained for dimensionless beam spacings, $0.5{\le}D/L{\le}3.0$, and for Gr=5000-10000 at ${\phi}_2/{\phi}_1=1.0$. 1. The local Nusselt number from the beam surface is increased with the dimension-less beam spacing D/L. but that of the downward surface of the lower beam is almost same as the D/L increases. And, the local Nusselt number from the upward surface of a lower beam is greatly increased with D/L. 2. The beam spacings of the maximum mean Nusselt number for the downward surface of an upper beam and the upward surface of a lower beam occur at. D/L =2.6 and 2.0 respectively. 3. The beam spacing for the maximum total mean Nusselt number occurs at D/L = 2.6.