• 대한기계학회논문집B
• /
• 제30권7호
• /
• pp.700-706
• /
• 2006

This study presents a numerical procedure to optimize the shape of dimple surface to enhance turbulent heat transfer in a rectangular channel. The response surface based optimization method is used as an optimization technique with Reynolds-averaged Wavier-Stokes analysis of fluid flow and heat transfer with shear stress transport (SST) turbulence model. The dimple depth-to-dimple print diameter ratio, channel height-to-dimple print diameter ratio, and dimple print diameter-to-pitch ratio are chosen as design variables. The objective function is defined as a linear combination of heat transfer related term and friction loss related term with a weighting factor. full factorial method is used to determine the training points as a mean of design of experiment. The optimum shape shows remarkable performance in comparison with a reference shape.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
• /
• pp.81.1-81.1
• /
• 2008

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
• /
• pp.119-119
• /
• 2002

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
• /
• pp.98-101
• /
• 2008

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권3B호
• /
• pp.247-257
• /
• 2009

본 연구에서는 흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 식재된 교행식생 수로에서의 3차원 수치모의를 수행하였다. 지배방정식에서의 난류 폐합을 위해 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형을 적용하였으며, 수치모형은 Olsen(2004)이 개발한 3차원 모형을 이용하였다. 먼저, 3차원 수치모형을 이용하여 하상의 일부가 식재된 부분 식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 적분유속 및 레이놀즈응력을 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 식생 수로에서의 평균 유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 그러나 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형이 등방성 모형이므로 식생과 비식생 영역의 경계면 부근에서 발생되는 운동량 교환 효과를 정확히 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 한편, 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 교행식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 유속 분포를 기존의 실험 결과와 비교한 결과, 계산 유속과 실험 결과가 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 다양한 밀도에 따른 유속 벡터도를 계산한 결과, 식생밀도가 증가함에 따라 식생이 흐름 방향을 변화 시켜 점차 만곡수로와 유사한 형태의 유속 벡터도를 갖는 것으로 나타났으며, 식생 밀도 ${\alpha}$가 9.97%인 경우에는 식생 반대 측벽 영역에서 재순환 흐름이 형성되는 것으로 나타났다. 한편, 식생 밀도에 따른 단면 유속 분포도 및 편수위 변화를 살펴보았다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.2297-2302
• /
• 2007

Numerical simulations are conducted to analyze conjugate heat transfer characteristics in a ribbed channel. In this simulation, the effects of Reynolds number and heat capacity of the solid channel wall on convective heat transfer are observed in the turbulent flow regime. In the case of the conducting wall against isothermal wall, the relative ratio of the thermal resistance between the solid wall and the flow field varies with Reynolds number. Thus the characteristics of the conjugate heat transfer are changed with the Reynolds number. Heat capacity ratio affects the temperature fluctuation inside solid wall. The temperature fluctuation inside the solid wall decreases with increasing the heat capacity of the solid wall so that the convective heat transfer increases. When the thermal conductivity ratio is smaller than 10, the effects of flow characteristics on heat transfer are changed.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.35-40
• /
• 2010

In the present work, LES with new variational multiscale method is conducted on the fully developed channel flow with Reynolds number, 180 based on the friction velocity and the channel half width. Incompressible Navier-Stokes equations are integrated using finite element method with the basis function of NURBS. To solve space-time equations, Newton's method with two stage predictor multicorrector algorithm is employed. The code is parallelized using MPI. The computational domain is a rectangular box of size $2{\pi}{\times}2{\times}4/3{\pi}$ in the streamwise, wall normal and spanwise direction. Mean velocity profiles and velocity fluctuations are compared with the data of DNS. The results agree well with those of DNS and other traditional LES.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
• /
• pp.56-59
• /
• 2009

In the present work, LES with new variational multiscale method is conducted on the fully developed channel flow with Reynolds number is 180 based on the friction velocity and the channel half width. Incompressible Navier-Stokes equations are integrated using finite element method with the basis function of NURBS. To solve space-time equations, Newton's method with two stage predictor multicorretor algorithm is employed. The code is parallelized using MPI. The computational domain is a rectangular box of size $2{\pi}{\times}2{\times}4/3{\pi}$ in the streamwise, wall normal and spanwise direction. Mean velocity profiles and velocity fluctuations are compared with the data of DNS. The results agree well with those of DNS and other traditional LES.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
• /
• pp.159-163
• /
• 2005

채널 내부의 비정상 흐름을 규명하기 위하여 실제 사용 중인 판형 열교환기 모델을 대상으로 가시화 실험과 입자영상유속계(PIV)를 사용한 계측을 수행하였다. 실험은 기복을 가지고 있는 채널의 높이와 내부유동의 부분 평균속도벡터에 따른 7가지 종류의 레이놀즈수를 적용하였고, 순간속도벡터분포와 유동특성을 고찰하였다. 실험에서 삼각형상 그루브 채널은 하부 채널과 채널 흐름에 의해서 받고 있는 전단응력의 그루브 흐름과의 관계에서 복합적인 흐름의 형태로 나타났다. 삼각형상 그루브와 채널 사이의 경계인 전단혼합층은 채널에서 난류강도가 상승하는 주흐름에 영향을 미쳤다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
• /
• pp.459-468
• /
• 2009

Analysis of the uncertainty to have engineering solution of gas-dynamic and hydrodynamic problems is based on the comparison the prospective engineering solution with experimental result. In this paper, the mathematical model to estimate heat flux along gas-dynamic channel wall and the solution sequence are shown. Statistical information and generalizing experimental characteristics about gas- and hydro-dynamic channels were applied to the mathematical model. As the results, it is possible to draw a conclusion that models of the integrated approach, using the averaged statistical data of generalizing characteristics for a turbulent flow, without consideration of the turbulent mechanism (characteristic pulsations), can predict a nominal operating regime for gas-dynamic and hydrodynamic systems. The probable deviation of operating regime for newly designed the gas-dynamic channel can achieve 20% from a regime predicted on a basis 1-D or 3-D modelling irrespective of a kind of used models.