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유한체적법에 의한 복잡한 형상을 갖는 3차원 가스터빈 연속기내의 복사열 전달 해석
Prediction of Radiative Heat Transfer in a Three-Dimensional Gas Turbine Combustor with the Finite-Volume Method

김만영    (한국과학기술원 항공우주공학과 대학원   ); 백승욱    (한국과학기술원 항공우주공학과  );
  • 초록

    The finite-volume method for radiation in a three-dimensional non-orthogonal gas turbine combustion chamber with absorbing, emitting and anisotropically scattering medium is presented. The governing radiative transfer equation and its discretization equation using the step scheme are examined, while geometric relations which transform the Cartesian coordinate to a general body-fitted coordinate are provided to close the finite-volume formulation. The scattering phase function is modeled by a Legendre polynomial series. After a benchmark solution for three-dimensional rectangular combustor is obtained to validate the present formulation, a problem in three-dimensional non-orthogonal gas turbine combustor is investigated by changing such parameters as scattering albedo, scattering phase function and optical thickness. Heat flux in case of isotropic scattering is the same as that of non-scattering with specified heat generation in the medium. Forward scattering is found to produce higher radiative heat flux at hot and cold wall than backward scattering and optical thickness is also shown to play an important role in the problem. Results show that finite-volume method for radiation works well in orthogonal and non-orthogonal systems.


  • 주제어

    복사열전달 .   가스터빈 연소기 .   유한체적복사해법 .   검사각도 .   방향가중치 .   산란알베도 .   산란위상함수 .   광학두께.  

  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Ki-Wan ; Baek, Seung-Wook ; Kim, Man-Young ; Ryou, Hong-Sun 2003. "A Study on a Hybrid Genetic Algorithm for the Analysis of Inverse Radiation" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 27(10): 1516~1523     

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    2. 1988 "주요매개변수에 따른 복사매질 내에서의 열전달 특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 12 (6): 1381~1389    
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    4. 1988 "입자온도 분포를 고려한 탄소입자와 산소에서의 이상폭발현상에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 12 (5): 1104~1112    
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    6. 1989 "액체연료표면에서의 화염 확장에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 13 (2): 271~276    
    7. 1989 "복사열전달을 동반하는 다공성 매질내의 예혼합 화염" 大韓機械學會論文集 13 (2): 265~270    
    8. 1989 "예혼합기체 연료의 화염생성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 13 (1): 135~139    
    9. 1990 "원통형 연소실내 분무된 액적군의 화염전파에 관한 수치해석" 大韓機械學會論文集 14 (4): 899~906    
    10. 1991 "구분종좌법에 의한 사각형매질내의 복사 및 전도열전달 해석" 大韓機械學會論文集 15 (1): 341~348    

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