대한공업교육학회지

Korean Institute of Industrial Educations (대한공업교육학회)
권호 표지

Transition of Natural Convective Flows Subjected to Small-Wave-Number Sinusoidal Wall Temperatures with Phase Difference

위상 차이가 있는 작은 파동수의 정현적인 벽면 온도 하에서의 자연 대류 유동의 천이

  • 유주식 (안동대학교 사범대학 기계교육과)
  • Received : 2008.07.20
  • Accepted : 2008.09.08
  • Published : 2008.09.30
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Abstract

This study investigates the natural convection of air(Pr=0.7) between two walls having a small- wave- number sinusoidal temperature distributions with a phase difference. The wave number and the phase difference of wall temperatures are k=0.5 and ㄱ/2, respectively. In the conduction-dominated regime at small Rayleigh number, two slightly inclined cells are formed over one wave length. At higher Rayleigh number, however, multicellular convection occurs in thermally unstable region. A spatial symmetry is intermittently broken in the transient period at the Rayleigh number near the critical value. The steady-state flows always satisfy the spatial symmetry. A steep increase of Nusselt number occurs near the Rayleigh number at which transition of flow pattern occurs.

두 벽면이 서로 다른 평균 온도와 일정한 위상 차이 하에서 작은 파동수의 정현적인 온도 분포를 갖는 시스템에서의 자연 대류를 조사한다. 벽면 온도 분포의 파동수 k=0.5이고 위상차는 ㄱ/2 이며, 고려하는 유체는 Pr =0.7인 공기이다. 작은 Rayleigh 수의 전도 영역에서는 한 주기에 걸쳐 약간 기울어진 형태의 두 개의 큰 셀이 형성된다. 그러나 Rayleigh 수가 증가하면 열적으로 불안정한 영역에서 여러 개의 셀이 형성되는 다수 셀 유동이 일어난다. 다수 셀 영역에서 과도기적인 기간에서는 일시적으로 공간적인 점대칭성이 깨어지기도 하지만 정상 상태의 유동장은 언제나 대칭성을 만족한다. 유동 형태의 천이가 일어나는 임계 Rayleigh 수 부근에서는 Nusselt 수가 급격하게 증가한다.

Keywords

References

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