An Experimental Study on Heat Transfer Augmentation by Square Rod in Impinging Air Jet System(Effect of Rod Width)

사각로드를 이용한 충돌분류계의 열전달증진에 관한 연구(로드폭의 영향)

This experimental study was carried out to examine the heat transfer characteristics of a 2-dimensional impinging air jet on a flat plate with a set of square rods. The objectives of the study were to investigate the flow and heat transfer characteristics caused by the square rods. Experiment was carried out first without using the rods to establish the baseline heat transfer performance. Then, rods of different widths and clearances were installed to cause the turbulence on the fluid flow. When rods are installed in front of the plate, the acceleration of the flow and the turbulence generation due to the rods and reattachment of the flow seem to contribute to the observed heat transfer augmentation and the heat transfer augmentation increases as the clearance decreases. With wider individual rod the heat transfer coefficient is higher, which is due to the increased acceleration and development of the eddies just before the rods.

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.