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Numerical Analysis on Melting and Solidification of Pure Metals with Enthalpy-Porosity Model

Kim, Sin   (Department of Nuclear and Energy Engineering, Cheju National UniversityUU0001165  ); Chung, Bun-Jin   (Department of Nuclear and Energy Engineering, Cheju National UniversityUU0001165  ); Kim, Min-Chan   (Department of Chemical Engineering, Cheju National UniversityUU0001165  );
  • 초록

    A finite volume numerical approach is developed and used to simulate convection-dominated melting and solidification problems. The present approach is based on the enthalpy-porosity method that is traditionally used to track the motion of the liquid-solid front and to obtain the temperature and velocity profiles in the liquid-phase. The enthalpy-porosity model treats the solid-phase as the porosity in all computational cells that are located on the solid-liquid interfacial boundary. Concerning the computational cells that are fully located in the solid side of the interfacial boundary, the zero value of the porosity severely suppresses the velocity vector to practically a non-existent value that could be set equal to zero. A comparative analysis with the previous numerical approaches is performed to demonstrate the improved features of the presented model. Results of a melting and solidification experiments are also used to assess and evaluate the performance of the model.


  • 참고문헌 (11)

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    1. 1998 "Numerical Prediction of Turbulent Heat Transfer to Low Prandtl Bumber fluid Flow through Rod Bundles" 에너지공학 = Journal of energy engineering 7 (2): 187~193    
    2. 1998 "Robust Design of Reactor Power Control System with Genetic Algorithm-Applied Weighting Functions" Journal of the Korean Nuclear Society = 원자력학회지 30 (4): 353~363    
    3. 1998 "루프형 양방향 열 다이오드 시스템의 열 성능에 관한 실험적 연구" 태양에너지 = Solar energy 18 (2): 105~113    
    4. 1998 "고분자로 인한 마찰저항 감소의 OTEC시스템 응용" 태양에너지 = Solar energy 18 (4): 1~10    
    5. 1999 "Prediction of the Turbulent Mixing in Bare Rod Bundles" Journal of the Korean Nuclear Society = 원자력학회지 31 (1): 104~115    
    6. 1999 "난류유동에서 PEO가 마찰저항 감소효과에 미치는 영향에 대한 실험적 연구" 태양에너지 = Solar energy 19 (1): 37~45    
    7. 2001 "수직면에서의 비등 열전달에 대한 실험적 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 25 (9): 1237~1244    
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