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정4각덕트의 입구영역에서 난류정상유동의 실험해와 수치해의 비교에 관한 연구
A Study on the Comparison Between Experimental and Numerical Analysis for Developing Turbulent Steady Flows in the Entrance Region of a Square Duct

고영하    (조선대 병설공업전문대학   ); 박길문    (조선대학교   ); 봉태근    (목포해양대학교  );
  • 초록

    The flow characteristics of developing turbulent steady flow are investigated numerically and experimentally in the entrance region of a square duct ( $40 mm{\times}40 mm$ and 4, 000 mm). The numerical anaysis are incorporated by finite- volume discretization with staggered grid system and SIMPLE algorithm. The numerical solution are compared with experimental results of mean velocity profiles, turbulence intensity and entrance length. For turbulent steady flow, the turbulent components in the velocity waveforms increase as the dimensionless transverse position approaches the wall. Thrbulence intensity increases as the dimensionless transverse position increases from the center to the wall of the duct for the developing turbulent steady flows. The entrance length of the turbulent steady flow is about 40 times as large as the hydraulic diameter under the present experimental condition.


  • 주제어

    난류정상유동 .   속도분포 .   난류강도 .   입구길이 .   Turbulent Steady Flow .   Velocity Profile .   Turbulence Intensity .   Entrance Length.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Curved Ducts with Strong Sccondary Motion : Velocity Measurements of Developing Laminar and Turbulent Flow , Talor, A. M. P.;Whitelaw, J. H.;Yianneskis M. , J. of Fluids Eng. / v.104,pp.350-359,
    2. The Structure of Turbulence in Fully Developed Pipe Flow , Laufer, J. , National Advisory Committee for Aeronautics, Report 1174 / v.,pp.1-18,
    3. Flow Characteristics of Developing Laminar Unsteady Flow in a Square Duct , Park, G. M. , Ph. D. Thesis (Korea Univ.) / v.,pp.,
    4. A Study on the Development of Low Reynolds Number Turbulence Model , Kim, M. H. , Ph. D. Thesis (Korea Univ.) / v.,pp.,
    5. A Study on Flow Characteristics of Developing Transitional Steady, Oscillatory and Pulsating Flows in the Entrance Region of a Square Duct , Yoo, Y. T. , Ph. D. Thesis (Chosun Univ.) / v.,pp.,
    6. The Numerical Prediction of Developing Turbulent Flow in Rectangular Duct , Gessner, F. B.;Emery, A. F. , J. of Fluids Eng. / v.103,pp.441-455,
    7. Turbulence Intensity and Time-mean Velocity Distributions in Low Reynolds Number Turbulent Pipe Flow , Pennel, W. T.;Sparrow, E. M.;Eckert, E. R. G. , Int. J. Heat Transfer / v.15,pp.1067-1074,
    8. A Study on Turbulent Characteristics of Developing Turbulent Steady and Unsteady Flows in the Entrance Region of a Square Duct , Koh, Y. H. , Ph. D. Thesis (Chosun Univ.) / v.,pp.,
    9. Numerical Investigation of Turbulent Channel Flow , Moin, P.;Kim, J. , J. of Fluids Eng. / v.118,pp.341-377,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2003. "Study on Measurement and Numerical Analysis for Fluid Flow past a Circular Cylinder in Rectangular Duct" 설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, 15(12): 1095~1102     

 저자의 다른 논문

  • 박길문 (33)

    1. 1989 "정4각단면 덕트 내에서 비정상 천이유동에 관한 연구" 空氣 調和·冷凍 工學 論文集 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 1 (3): 252~263    
    2. 1990 "정4각 덕트 입구영역에서 층류정상 유동특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 14 (4): 927~936    
    3. 1990 "4각 덕트내에서 난류 맥동유동의 난류특성에 관한 연구" 空氣 調和·冷凍 工學 論文集 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 2 (3): 188~198    
    4. 1990 "4각 덕트의 입구영역에서 천이 정상유동의 입구길이에 관한 연구" 空氣 調和·冷凍 工學 論文集 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 2 (1): 1~10    
    5. 1991 "정4각단면덕트 입구영역에서 층류맥동유동 유동특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集 15 (5): 1683~1696    
    6. 1996 "정4각단면덕트의 입구영역에서 난류맥동유동의 압력분포, 전단응력분포와 관마찰계수에 관한 연구(Ⅰ), - 실험해석-" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 20 (5): 58~67    
    7. 1998 "정사각단면 $180^{\circ}C$ 곡덕트에서 층류진동유동의 유동 특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 22 (2): 139~152    
    8. 1998 "직관덕트내에서 정상유동, 진동유동과 맥동유동의 임계레이놀즈수에 관한 연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 22 (1): 16~20    
    9. 2000 "곡관덕트에서 난류맥동유동의 축방향 속도분포와 2차유동속도분포" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 24 (6): 15~23    
    10. 2000 "곡관덕트에서 LDV를 이용한 천이정상유동의 유동특성에 관한 연구(I)" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 24 (6): 96~101    
  • 봉태근 (8)

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