Journal of Power System Engineering (동력기계공학회지)

The Korean Society for Power System Engineering (한국동력기계공학회)
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Numerical Analysis of Effect of Baffles with 9 Diamond Type Holes on Flow Pattern

9개 다이아몬드형 구멍이 설치된 배플이 유동 양상에 미치는 효과에 대한 수치해석

  • Received : 2010.09.27
  • Accepted : 2010.11.29
  • Published : 2011.02.28
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Abstract

2개의 경사 배플을 가진 사각 채널내의 열전달과 유동양상에 특성을 조사하기 위해 수치해석을 행하였다. 본 연구에서는 바닥에서만 가열된 채널 내 2개의 배플에 9개의 다이아몬드형 구멍을 설치하였다. 배플은 19.8 cm의 폭과 23.2 cm의 길이 그리고 0.5 cm의 두께의 플렉시 글라스를 사용하였다. 다이아몬드형 구멍의 크기는 $2.55\;cm{\times}2.55\;cm$이며 배플 경사각은 $5^{\circ}$를 유지하였다. 레이놀즈수의 범위는 23,000에서 57,000 이다. SST k-${\omega}$ 난류모델을 사용하였다. 누셀트(Nu) 수의 수치해석 결과는 실험 결과로 검증하였다. 유동장에 관한 수치해석으로부터 배플 구멍 근처의 유동 양상을 나타낼 수 있었고 이러한 유동장이 온도장의 특징에 크게 영향을 미친다는 것을 나타내었다. 국부 누셀트수는$x/D_h$=2.5 에서 최대가 되었다.

Keywords

References

  1. C. Berner, F. Durst and D. M. McEligot, 1984, "Flow around Baffles", ASME J. Heat Transfer, Vol. 106, pp. 743-749. https://doi.org/10.1115/1.3246747
  2. Z. D. Chen and J. J. Chen, 1998, "Local Heat Transfer for Oscillatory Flow in the Presence of a Single Baffle within a Channel", Chemical Engineering Science, Vol. 53, No. 17, pp. 3177-3180. https://doi.org/10.1016/S0009-2509(98)00153-5
  3. M. A. Habib, A. M. Mobarak, M. A. Sallak, E. A. Abdel Hadi and R. I. Affify, 1994, "Experimental Investigation of Heat Transfer and Flow over Baffles of Different Heights", ASME J. Heat Transfer, Vol. 116, No.2, pp. 363-368. https://doi.org/10.1115/1.2911408
  4. O. N. Sara, T. Pekdemir, S. Yapici and M. Yilmaz, 2001, "Heat Transfer Enhancement in a Channel Flow with Perforated Rectangular Blocks", Int. J. Heat Fluid Flow, Vol. 22, No. 5, pp. 509-518. https://doi.org/10.1016/S0142-727X(01)00117-5
  5. P. Dutta and S. Dutta, 1998, "Effect of Baffle Size, Perforation and Orientation on Internal Heat Transfer Enhancement", Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 41, No. 19, pp. 3005-3013. https://doi.org/10.1016/S0017-9310(98)00016-7
  6. P. Dutta and A. Hossain, 2005, "Internal Cooling Augmentation in Rectangular Channel using Two Inclined Baffles", Int. J. Heat Fluid Flow, Vol. 26, pp. 223-232. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2004.08.001
  7. M. Yilmaz, 2003, "The Effect of Inlet Flow Baffles on Heat Transfer", Int. Comm. Heat Mass Transfer, Vol. 30, No.8, pp. 1169-1178. https://doi.org/10.1016/S0735-1933(03)00182-9
  8. Y. T. Yang and C. Z. Hwang, 2003, "Calculation of Turbulent Flow and Heat Transfer in a Porous-baffled Channel", Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 46, pp. 771-780. https://doi.org/10.1016/S0017-9310(02)00360-5
  9. S. J. Kline and F. A. McClintock, 1953, "Describing Uncertainty in Single Sample Experiments", Mechanical Engineering, Vol. 75, pp. 3-8.
  10. D. C. Wilcox, 2004, "Turbulence Modelling for CFD", DCW Industries, 2000-314.
  11. B. E. Launder and B. I. Sharma, 1974, "Application of the Energy-dissipation Model of Turbulence to the Calculation of Flow near a Spinning Disc", Letters in Heat and Mass Transfer, Vol. 1, pp.131-138.

Cited by

  1. Numerical analysis of heat transfer and friction factors in a duct having circular perforated baffles vol.16, pp.4, 2012, https://doi.org/10.9726/kspse.2012.16.4.044