• 제목/요약/키워드: Mixed convection

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PIV를 이용한 평행평판 내의 혼합대류의 정량적 가시화 (A Quantitative Visualization of Mixed Convection in Parallel Plates Using PIV)

  • 박일용;배대석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권3호
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    • pp.509-515
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    • 2004
  • The PIV(Particle Image Velocimetry) with liquid crystal tracers is used for visualizing and analysis of the mixed convection in the parallel plates with the upper part cooled and the lower part heated. It is found that the flow pattern of mixed convection in the parallel plates can be classified into three patterns which was affected by Reynolds number. Also, the periodic nature is confirmed, and visualized in experiment.

Flow Visualization and Measurement of Velocity and Temperature in Parallel Plates

  • Piao, R.-L;Bae, D.-S
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.277-284
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    • 2004
  • This paper describes the influence of through-flow on the mixed convection in a parallel plates with the upper part is cooled and the lower part heated. When forced convection is imposed on natural convection, it is found that the flow pattern of mixed convection in the parallel plates can be classified into three patterns which were affected by Reynolds number. In such a mixed convection, the flow pattern plays an important role in the heat transfer process. In this study, thermo-sensitive liquid crystal suspension method is employed, then the visualization image acquired through the above method is processed by the color image processing technique and the two-dimensional velocity vector and temperature configuration are measured simultaneously.

혼합대류에 의한 구 주위의 충류유동 및 열전달 해석 (Analysis of mixed convective laminar flow and heat transfer about a sphere)

  • 이준식;김택영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.345-353
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    • 1987
  • 본 연구에서는 구 주위의 혼합대류에 대하여 전 영역에 걸쳐 유효한 매개변수 를 차원해석에 의해 유도하고 이를 적용하여 지배방정식을 비상사 경계층 방정식의 형 태로 변환하고 이를 유한차분법에 의해 수치적으로 해석하였다. 단순 강제대류에서 부터 단순 자연대류 까지의 전 영역에 걸쳐 구 주위의 속도 및 온도분포,국소열전달계 수 및 마찰계수를 Gr/Re$^{2}$의 함수로 구하였으며 Prandtl수가 0.7과 7인 유체에 대 하여 계산을 수행함으로써 Prandtl수의 변화에 따른 강제대류 및 자연대류의 비교강도 의 영향에 대하여 고찰하였다. 자연대류의 영향에 의한 벽면에서의 운동에너지증가 에 따른 유동의 박리점 이동에 대하여도 고찰하였다.

수직 동심 환형관 내의 난류혼합대류 현상에 관한 직접수치모사 (Direct Numerical Simulation of Turbulent Mixed Convection in Heated Vertical Annulus)

  • 전용준;배중헌;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권9호
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    • pp.674-681
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    • 2009
  • Turbulent mixed convection in heated vertical annulus is investigated using Direct Numerical Simulation (DNS) technique. The objective of this study is to find out the effect of buoyancy on turbulent mixed convection in heated vertical annulus. Downward and upward flows with bulk Reynolds number 8500, based on hydraulic diameter and mean velocity, have been simulated to investigate turbulent mixed convection by gradually increasing the effect of buoyancy. With increased heat flux, heat transfer coefficient first decreases and then increases in the upward flow due to the effect of buoyancy, but it gradually increases in downward flow. The mean velocity and temperature profiles can not be explained by the wall log laws due to the effect of buoyancy, too. All simulation results are in good quantitative agreement with existing numerical results and in good qualitative agreement with existing experimental results.

수직 동심 환형관 내의 난류혼합대류 현상에 관한 직접수치모사 (Direct numerical simulation of turbulent mixed convection in heated vertical annulus)

  • 전용준;배중헌;유정열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2759-2764
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    • 2008
  • Turbulent mixed convection in heated vertical annulus is investigated using Direct Numerical Simulation (DNS) technique. The objective of this study is to find out the effect of buoyancy on turbulent mixed convection in heated vertical annulus. Downward and upward flows with bulk Reynolds number 8500, based on hydraulic diameter and mean velocity, have been simulated to investigate turbulent mixed convection by gradually increasing the effect of buoyancy. With increased heat flux, heat transfer coefficient first decreases and then increases in the upward flow due to the effect of buoyancy, but it gradually increases in downward flow. The mean velocity and temperature profiles can not be explained by the wall log laws due to the effect of buoyancy, too. All simulation results are in good quantitative agreement with existing numerical results and in good qualitative agreement with existing experimental results.

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A SPLIT LEAST-SQUARES CHARACTERISTIC MIXED ELEMENT METHOD FOR SOBOLEV EQUATIONS WITH A CONVECTION TERM

  • Ohm, Mi Ray;Shin, Jun Yong
    • East Asian mathematical journal
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    • 제35권5호
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    • pp.569-587
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    • 2019
  • In this paper, we consider a split least-squares characteristic mixed element method for Sobolev equations with a convection term. First, to manipulate both convection term and time derivative term efficiently, we apply a characteristic mixed element method to get the system of equations in the primal unknown and the flux unknown and then get a least-squares minimization problem and a least-squares characteristic mixed element scheme. Finally, we obtain a split least-squares characteristic mixed element scheme for the given problem whose system is uncoupled in the unknowns. We prove the optimal order in $L^2$ and $H^1$ normed spaces for the primal unknown and the suboptimal order in $L^2$ normed space for the flux unknown.

경사진 평판 주위에서 경계층유동의 혼합대류에 관한 연구 (A Numerical Study on Mixed Convection in Boundary Layer Flows over Inclined Surfaces)

  • 김동현;최영기
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.725-733
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    • 1990
  • 본 연구에서는 Raju등의 연구의 확장으로 일정한 온도로 유지되는 경사진 평 판에 대하여 혼합대류 전 영역에 유효한 부력계수(.xi.)로서 (1+Gr$^{2}$$_{x}$cos.gamma./ Re$^{4}$$_{x}$)$_{-1}$를 적용하여 비상사 경계층 방정식을 유도하였다. 또한 적분 형 경계조건을 가진 편미분 경계층방정식을 유한차분법으로 Keller와 Cebeci의 Box scheme을 6차로 적용하여 수치해석하였다. 부력계수가 큰 영역에서 Mucoglu등의 해 석적 연구결과는 일정한 온도와 45˚의 경사를 유지하는 평판에 대한 Ramachandran의 실험적 연구결과와 약 10%정도 벗어난다. 이에 Ramachandran의 실험적 연구를 해석 적으로 재고찰하였다.하였다.

수직 원형관내 혼합대류 유동영역지도의 유효성 검토 (Validity Review of Mixed Convection Flow Regime Map in Vertical Cylinders)

  • 강경욱;김형진;윤시태;정범진
    • 에너지공학
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    • 제23권3호
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    • pp.27-35
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    • 2014
  • 본 연구에서는 기존에 알려진 수직 원형관내 혼합대류 유동영역지도에 대하여 원 문헌의 분석과 재구성을 통해 지도의 유효성 검토를 수행하였다. 지도를 구성하는 원 문헌을 수집하여 내용을 정리하였고 조사한 데이터와 대류열전달 상관식을 활용하여 독립적으로 지도를 재구성하고 기존의 지도와 비교하였다. 재구성한 지도에는 혼합대류 영역이 곡선이 아니라 직선으로 나타났으며 천이영역을 나타내는 것은 재현되지 않았다. 일부 데이터만 포함된 기존의 지도와 달리 재구성 지도에는 상당히 많은 양의 데이터가 포함됐다. 기존의 유동영역지도는 활용된 데이터가 선택적으로 사용되었고, 혼합대류와 천이영역을 나타내는 실선 대해 언급되지 않았으며 불확실도 분석을 통한 정보를 제공하지 않았기 때문에 신뢰할 수 없다고 판단된다. Metais와 Eckert의 연구 이후, 혼합대류에 관한 많은 연구가 수행되었으나 대류의 유동영역을 구분하는 방법으로 기존의 지도가 지금까지 활용되고 있다.

EXISTENCE AND NON-UNIQUENESS OF SOLUTION FOR A MIXED CONVECTION FLOW THROUGH A POROUS MEDIUM

  • Hammouch, Zakia;Guedda, Mohamed
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제31권5_6호
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    • pp.631-642
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    • 2013
  • In this paper we reconsider the problem of steady mixed convection boundary-layer flow over a vertical flat plate studied in [6],[7] and [13]. Under favorable assumptions, we prove existence of multiple similarity solutions, we study also their asymptotic behavior. Numerical solutions are carried out using a shooting integration scheme.

하나의 실린더가 회전하는 수평 환형 공간에서의 혼합 대류 (Mixed Convection in a Horizontal Annulus with a Rotating Cylinder)

  • 유주식;하대홍
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • Mixed convection in a horizontal annulus is considered, and the effect of a forced flow on the natural convective flow is investigated. The inner cylinder is hotter than the outer cylinder, and the outer cylinder is rotating with constant angular velocity with its axis at the center of the annulus. The unsteady streamfunction-vorticity equation is solved with a finite difference method. For the fluid with Pr=0.7, there appear flows with two eddies, one eddy, or no eddy according the Rayleigh and Reynolds numbers. The rotation of the outer cylinder reduces the heat transfer rate at the wall of the annulus. The oscillatory multicellular flow of a low Prandtl number fluid with Pr=0.01 can be effectively suppressed by the forced flow.

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