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타원방정식에 의한 벽면 부근의 난류열유속 모형화
Near-Wall Modelling of Turbulent Heat Fluxes by Elliptic Equation

신종근   (동해대학교 자동차공학과UU0000516  ); 안정수   (고려대학교 대학원 기계공학과UU0000159  ); 최영돈   (고려대학교 기계공학과UU0000159  );
  • 초록

    A new second-moment closure model for turbulent heat fluxes is proposed on the basis of the elliptic equation. The new model satisfies the near-wall balance between viscous diffusion, viscous dissipation and temperature-pressure gradient correlation, and also has the characteristics of approaching its respective conventional high Reynolds number model far away from the wall. The predictions of turbulent heat transfer in a channel flow have been carried out with constant wall heat flux and constant wall temperature difference boundary conditions respectively. The velocity field variables are supplied from the DNS data and the differential equations only fur the mean temperature and the scalar flux are solved by the present calculations. The present model is tested by direct comparisons with the DNS to validate the performance of the model predictions. The prediction results show that the behavior of the turbulent heat fluxes in the whole region is well captured by the present model.


  • 주제어

    타원방정식 .   난류 열유속 .   온도-압력구배 상관관계 .   2차 모멘트 모형.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Moser, R.D., Kim, J. and Mansour, N.N., 1999, 'Direct Numberical Simulation of Turbulent Channel Flow up to $Re{\tau}$=590,' Phys. Fluids, Vol. 11, pp. 943-945 
    2. Manceau, R. and Hanjalic, K., 2002, 'Elliptic Blending Model: A New Near-Wall Reynolds-Stress Turbulence Closure,' Phys. Fluids, Vol. 14, pp. 744-754 
    3. Manceau, R. and Hanjalic, K., 2000, 'A New Form of the Elliptic Relaxation Equation to Account for Wall Effects in RANS Modeling,' Phys. Fluids, Vol. 12, pp. 2345-2351 
    4. Durbin, P.A., 1993, 'A reynolds Stress Model for Near-Wall Turbulence,' J. Fluid Mech., Vol. 249, pp. 465-498 
    5. Kawamura, H., Abe, H. and Shingai, K., 2000, 'DNS of Turbulence and Heat Transport in a Channel Flow with Different Reynolds and Prandtl Numbers and Boundary Conditions,' Turbulence, Heat and Mass Transfer 3, Edited by Nagano, Y., Hanjalic, K., Tsuji, T., pp. 15-32 
    6. Kim, J. and Moin, P., 1987, 'Transport of Passive Scalars in a Turbulent Channel Flow,' Proceedings of the 6th Symposium on Turbulent Shear Flows, 5-2 
    7. Kasagi, N., Tomita, Y. and Kuroda, A., 1992, 'Direct Numerical Simulation of the Passive Scalar Field in a Turbulent Channel Flow,' ASME J. Heat Transfer, Vol. 114, pp. 598-606 
    8. Shin, J.K., Choi, Y.D. and Lee, G.H., 1993, 'A Low-Reynolds Number Second Moment Closure for Turbulet Heat Fluxes,' Transactions of the KSME, Vol. 17, pp. 3196-3207     
    9. Shikazo, N. and Kasagi, N., 1996, 'Second-Moment Closure for Turbulent Scalar Transport at Various Prandtl Numbers,' Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 39, pp. 2977-2987 
    10. Craft,T .J., Ince, N.J. and Launder, B.E., 1996, 'Recent Developments in Second-Moment Closure for Buoyancy-Affected Flows,' Dynamics of Atmospheres and Oceans, Vol. 23, pp. 99-114 
    11. Lai, Y.G. and So, R.M.C., 1990, 'Near-Wall Modeling of Turbulent Heat Fluxes,' Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 33, pp. 1429-1440 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2004. "" KSME international journal, 18(10): 1782~1798     

 저자의 다른 논문

  • 안정수 (5)

    1. 1997 "공기 지중간 직접열교환시스템의 연중 열성능 해석" 空氣 調和·冷凍 工學 論文集 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 9 (4): 517~526    
    2. 1997 "공기 지중간 직접열교환시스템의 열성능 해석" 空氣 調和·冷凍 工學 論文集 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 9 (2): 112~121    
    3. 1999 "유체온도 변화에 따른 Raman 산란 특성" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 23 (5): 621~627    
    4. 2005 "타원-혼합 2차모멘트 모형에 의한 강제와 자연대류가 복합된 수직 평판 난류유동의 예측" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 29 (11): 1265~1276    
    5. 2006 "핵연료 집합체에서의 대형 이차 와류 혼합날개의 난류생성 특성에 관한 연구" 설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 18 (10): 811~818    
  • 최영돈 (96)

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