타원형 실린더의 종횡비와 크기 변화가 밀폐계 내부 혼합 대류 현상에 미치는 영향

Abstract

본 연구에서는 2차원 lid-driven 밀폐계 내부 혼합 대류 현상에 타원형 실린더의 크기와 종횡비가 미치는 영향에 관하여 수치 해석을 진행하였다. 타원형 실린더의 종횡비는 0.5≤AR≤2.0 범위를 고려하였고, 실린더의 반지름은 0.1L≤R≤0.3L 범위를 고려하였다. Reynolds 수 및 Prandtl 수는 100 및 0.7로 각각 고정하였고, Grashof 수는 10²≤Gr≤10<SUP>5</SUP>를 고려하였다. Gr=10<SUP>5</SUP> 그리고 R=0.1L인 경우, 온도장 및 유동장은 비정상 상태에 도달하였다. 10²≤Gr≤10³ 범위에서, 시간 및 공간 평균된 밀폐계 바닥면 Nusselt 수, 〈Nu<SUB>B</SUB>〉는 실린더의 크기가 증가할수록 증가하였다. 그러나, 10<SUP>4</SUP>≤Gr≤10<SUP>5</SUP> 범위에서, 타원형 실린더의 크기 변화는 〈Nu<SUB>B</SUB>〉크기에 다양한 영향을 미쳤다. 또한, 실린더의 크기가 일정할 경우, 종횡비와 Grashof 수가 증가함에 따라 〈Nu<SUB>B</SUB>〉또한 증가하였다.