• 제목/요약/키워드: Prandtl 수

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좁은 수평 환형공간에서의 낮은 Prandtl 수 유체의 자연 대류 (Natural Convection of Low-Prandtl-Number Fluids in a Narrow Horizontal Annulus)

  • 유주식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권12호
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    • pp.1784-1795
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    • 1998
  • Natural convection of low Prandtl number fluids with $Pr{\leq}0.2$ in a narrow horizontal annulus is numerically investigated. For $Pr{\leq}0.2$, hydrodynamic instability induces oscillatory multicellular flows consisting of multiple like-rotating cells. For a fluid with $Pr{\approx}0$, the region in which instability of conduction regime first forms is near the vertical section of annulus, and the multiple cells are distributed uniformly in the lower and upper regions of annulus. As Pr increases, however, the cells are shifted upwards. The like-rotating cells drift downward, as time goes on, and the speed of travel increases with increase of Pr. For a fluid with Pr=0.1, a flow with period-4 solution is observed between chaotic states.

높은 Prandtl 수 유체에서 축회전이 열모세관 유동의 진동에 미치는 영향 (Effect of axial rotation on oscillatory thermocapillary flow in half-zone of high Prandtl number fluid)

  • 전승원;이규정
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2248-2253
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    • 2008
  • A numerical study on oscillatory thermocapillary flow in half-zone has performed to understand the effect of axial rotation. 2d unsteady code is developed to observe the onset of oscillation. 2cs Silicone oil with Prandtl number of 26.5 is used as a working fluid. The critical temperature difference at onset of oscillation is investigated under the different aspect ratios and rotation modes. It is shown that the onset of oscillation is delayed when aspect ratio reduces and rotating speed increases. The oscillatory flow is strongly reduced under top rotation and co-rotation modes, while it is augmented under bottom rotation and counter-rotation modes. It is thought that interaction between return flow and bottom wall is important to explain the oscillatory flow.

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DESIGN ANALYSIS OF OFFSET STRIP FIN HEAT EXCHANGER

  • ;이관수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2131-2136
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    • 2008
  • The characteristics of heat transfer and pressure drop in an offset strip fin heat exchanger was studied with a steady-state three dimensional numerical model. Flow Reynolds number $Re_{dh}$ ranged from 10 to 3500 and Prandtl number Pr ranged from 0.7 to 50. The dimensionless performance factors, i.e. 'the pumping power factor F' and 'the heat transfer performance factor J' were analyzed and obtained a relationship between them. Finally, the prediction of F and J factors was generalized for different Prandtl numbers.

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봉다발 온도장 해석을 위한 난류 Prand시 수 모델들의 액체 금속에 대한 비교 연구

  • 허병길;정창현;김신
    • 에너지공학
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    • 제10권2호
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    • pp.161-165
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    • 2001
  • 봉다발 내 온도장 해석을 위해 개발되어진 난류 Prand시 수 모델들을 중심으로 액체금속에 대한 비교연구를 수행하였다. VANTACY-II 코드에 사용된 Zeggel & Monir의 모델의 기초가 된 Jischa & Rieke 모델 및 상수형 모델(Pr$_{t}$=0.9)을 비교대상 모델로 선정하여 난류 Prandtl 수의 비등방성과 공간분포 및 분자 Prandtl 수의 영향을 고려한 본 연구모델과 P/D와 Peclet 수를 변화시키며 얻어진 Nusselt 수의 결과를 비교하였다. 비교결과 본 모델이 다른 모델에 비하여 봉다발 내 액체금속의 열전달 거동을 전반적으로 잘 예측하였다.

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난류 부력젵의 큰 와 모의 (Large-eddy simulation of a turbulent buoyant jet)

  • 백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.134-134
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    • 2011
  • 3차원 난류 부력젵의 혼합을 큰 와 모의(large-eddy simulation) 기법을 이용하여 수치모의 한다. 개발된 수치모형은 3차원 열동수역학 모형을 이용하여 부력젵의 퍼짐, 자기 보존 그리고 주변류의 연행 등을 포함하는 난류젵의 동적 특성을 분석할 수 있다. 수치해석에서 하부격자규모 (subgrid scale, SGS) 난류 응력은 부력항을 수정한 Smagorinsky 모형을 이용한다. 여과된 엔탈피 수송방정식에서 하부격자규모의 스칼라 플럭스는 상수의 SGS Prandtl 수를 가지는 단순 경사수송 가설에 근거하여 모의한다. 계산된 결과를 실험결과와 비교하며, 결과는 양호하게 일치함을 보여준다. 계산결과에 따르면 부력항의 수정이나 SGS 난류 Prandtl 수는 결과에 큰 영향을 미치지 않지만 SGS 모형 상수인 Cs 값은 부력젵 확산 예측에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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봉다발을 지나는 저 Prandtl 수 유체 유동에서의 난류 혼합율 예측

  • 김신;조경호;이윤준
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.520-525
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    • 1998
  • 난류혼합율에 대한 예측은 원자로의 노심 열수력 설계에 있어 매우 중요한 일이다. 봉다발 구조에서 난류혼합의 주요 원인으로 지목되고 있는 유동액동(flow pulsation) 현상에 대한 척도평가(scale analysis)틀 통해 봉다발 유동장을 흐르는 저 Prandtl 수 유채에 대판 난류혼합율 평가식을 유도하였다. 난류혼합에 기여하는 인자가 분자운동, 등방성 난류운동(유동맥동 효과률 배제한 난류운동), 그리고 유동맥동의 세 부분으로 구성되어 있다고 가정하고, 각각에 대한 길이 및 속도척도를 평가하여 난류혼합율을 유도하였다. 평가식에는 P/D, Re수 P${\gamma}$ 수 등의 인자가 고려되어 있어 다양한 기하학적, 수력학적 조건과 유체의 물리적 특성이 반영되어 있다. 유도원 난류혼합율 평가식을 실험 상관식과 비교하였으며, 비교 결과 만족스러운 것으로 나타났다.

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충격파 영역에서의 AUSM 계열 수치기법의 단조성에 관한 연구 (A Study of Monotonic Characteristics of AUSM - type Schemes in Shock Regions)

  • 김규홍;이경태;김종암;노오현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.30-38
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    • 2002
  • AUSM계열 수치기법이 가지는 전동현상에 대해 수학적, 수치적 방법을 이용하여 이를 증명하였다. 이제까지 정성적으로 알려진 내용을 수학적 방법을 통해 정량화하여, 각 수치기법의 진동 크기에 대한 직접적인 비교를 수행하였다. 음속천이점 위치에 따른 각 수치기법의 특성을 파악할 수 있고 M-AUSMPW+수치기법은 전 마하수 영역에 걸쳐 단조성을 유지하면서 충격파를 포착하는 것을 확인할 수 있었다.

도식적 상.하계법을 이용한 비배수 점토지반에서 얕은 기초의 지지력계수 (Bearing Capacity Factor of Shallow Foundation in Undrnined Clay Using the Diagrammatic Upper and Lower Bound Methods)

  • 이용주
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.45-59
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    • 2011
  • 본 논문은 비배수 점토지반에서 얕은 기초의 지지력계수인 $N_c$값을 도식적 상계법과 하계법을 이용해 이론적으로 유도하고 이를 Prandtl(1921)이 제안한 값과 비교하였다. 그 결과, 상계법과 하계법이 일치하는 값이 Prandtl(1921)이 제안한 $N_c$ 값이 5.14임을 확인하였으며, 유한요소해석 결과도 얕은 기초가 파괴하중에 도달할 때의 $N_c$가 5.14로 나타났다. 이러한 유한요소해석 결과는 유한요소 형태(finite e1ement type)와 수, 그리고 증분수(increments)에 크게 의존한다. 본 연구를 통해 상계법에서 구한 값과 하계법에서 구한 값이 서로 일치할 때 비로소 이론적으로 정확한 값임을 정의할 수 있으나, 일치하는 값을 유도하는 일은 매우 어려우며 일반적으로 상계법의 해와 하계법 해 사이에 존재한다고 볼 수 있다.

개정 Prand시 이론을 이용한 유사 농도 분포식 (A Sediment Concentration Distribution Based on a Revised Prandtl Mixing Theory)

  • 정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.3-13
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    • 1997
  • 멱 유속 분포를 구하기 위해 개정 Prandtl 혼합 거리 이론이 이용되었으며, 여기에서 사용된 지수값의 범위는 1/4~1/7이었다. 이 개정된 유속분포를 이용하여 간단한 부유사 농도 분포식을 개발하였다. 미국 지질조사국이 리오그란데강에서 실측한 자료와 명목값인 $\beta$=1.0, $textsc{k}$=0.4, 그리고 가시관에 의해 얻어진 침강속도를 이용한 개정 농도식 계산결과와 실측지와의 비교는 양호한 편이었으며, 지수에 임의로 두배를 해주었을 경우에는 좋은 결과를 보였다. 적당한 $\beta$, $textsc{k}$, 그리고 침강속도를 선택하기 위해 더 많은 연구가 필요하지만 이러한 연구가 대규모 난류와 이차류 영향에 대한 설명을 할 수는 없을 것이다. 하지만 실용적인 측면에서 보면 어느 관측지점에 대한 매우 자세하고 특별하게 측정된 자료는 그 지점에 맞는 지수나 계수를 찾아낼 수도 있다.

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