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몬테카를로/유한체적결합법에 의한 국소 가열되는 복잡한 형상에서의 흡수, 방사, 비등방산란 매질에 대한 복사열전달 해석
Radiative Heat Transfer in Discretely Heated Irregular Geometry with an Absorbing, Emitting, and An-isotropically Scattering Medium Using Combined Monte-Carlo and Finite Volume Method

변도영   (건국대학교 시스템통합기술센터UU0000050  ); 이창진   (건국대학교 시스템통합기술센터UU0000050  ); 장선용   (건국대학교 대학원 항공우주공학과UU0000050  );
  • 초록

    The ray effects of finite volume method (FVM) or discrete ordinate method (DOM) are known to show a non-physical oscillation in solution of radiative heat transfer on a boundary. This wiggling behavior is caused by the finite discretization of the continuous control angle. This article proposes a combined procedure of the Monte-Carlo and finite-volume method (CMCFVM) for solving radiative heat transfer in absorbing, emitting, and an-isotropically scattering medium with an isolated boundary heat source. To tackle the problem, which is especially pronounced in a medium with an isolated heat source, the CMCFVM is suggested here and successfully applied to a two-dimensional circular geometry.


  • 주제어

    복사열전달 .   유한체적 복사해법 .   몬테카를로법 .   몬테카를로/유한체적결합법) .   광선효과 .   CPU 시간.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Kim, T. K., 1990, 'Radiation and Combined Mode Heat Transfer Analysis in Absorbing, Emitting and Mie-Anisotropic Scattering Media Using the S-N Discrete Ordinates Method,' Ph. D. Thesis, The University of Minnesota, pp.13-25 
    2. Ramankutty, M. A. and Crobie, A. L., 1998, 'Modified Discrete Ordinates Solution of Radiative Transfer in Three-Dimensional Rectangular Enclosures,' Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 60, No. 1, pp. 103-134 
    3. Baek, S. W., Byun, D. Y. and Kang, S. J., 2000, 'A Combined Monte-Carlo and Finite-Volume Method for Radiation in a Two-Dimensional Irregular Geometry,' International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 43, pp. 2337-2344 
    4. Ramankutty, M. A. and Crobie, A. L., 1997, 'Modified Discrete Ordinates Solution of Radiative Transfer in Two-Dimensional Rectangular Enclosures,' Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 57, No. 1, pp. 107-140 
    5. Taniguchi, H., Yang, W. J., Kudo, K., Hayasaka, H., Fukuchi, T. and Nakamachi, I., 1988, 'Monte Carlo Method for Radiative Heat Transfer Analysis of General Gas-Particle Enclosures,' International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 25, pp. 581-592 
    6. Parthasarathy, G., Lee, H. S., Chai, J. C. and Patankar, S. V., 1995, 'Monte Carlo Solutions for Radiative Heat Transfer in Irregular Two-Dimensional Geometries,' ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 117, pp. 792-794 
    7. Chai, J. C., Lee, H. S. and Patankar, S. V., 1993, 'Ray Effect and False Scattering in the Discrete Ordinates Method,' Numerical Heat Transfer, Part B, Vol. 24, pp. 373-359 
    8. Byun, D. Y., Baek, S. W. and Kim, M. Y., 2000, 'Radiation in Discretely Heated Irregular Geometry Using Monte-Carlo Finite-Volume, and Modified Discrete-Ordinate Interpolation Method,' Numerical Heat Transfer, Part A(Applications), Vol. 37, pp. 1-18 
    9. Chai, J. C., Lee, H. S. and Patankar, S. V., 1995, 'Finite Volume Radiative Heat Transfer Procedure for Irregular Geometries,' AIAA Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 9, No. 3, pp. 410-415 
    10. Baek, S. W., Kim, M. Y. and Kim, J. S., 1998, 'Nonorthogonal Finite-Volume Solutions of Radiative Heat Transfer in a Three-Dimensional Enclosure,' Numerical Heat Transfer, Part B, Vol. 34, No. 4, pp. 419-437 
    11. Chui, E. H. and Raithby, G. D., 1993, 'Computation of Radiant Heat Transfer on a Nonorthogonal Mesh Using the Finite-Volume Method,' Numerical Heat Transfer, Part B, Vol. 23, pp. 269-288 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Lee Gun-Ho ; Kim Man-Young ; Byun Do-Young 2006. "1- Dimensional Transient Radiative Heat Transfer Using Finite Volume Method with 2-Order Upwind Scheme and QUICK Scheme" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 30(3): 201~207     
    2. Lee, Hyun-Jin ; Kim, Jong-Kyu ; Lee, Sang-Nam ; Kang, Yong-Heack 2011. "Numerical Analysis of Heat Transfer in Multichannel Volumetric Solar Receivers" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 35(12): 1383~1389     
    3. Go, Gun-Yung ; Yi, Kyung-Joo ; Lee, Sung-Nam ; Kim, Won-Cheol ; Baek, Seung-Wook ; Kim, Man-Young 2012. "Investigation of the Radiative Heating from Aircraft Plume with Particles" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences, 40(9): 737~744     

 저자의 다른 논문

  • 변도영 (32)

    1. 1997 "Al/액체연료 슬러리 액적의 연소와 (1)-실험적 연구-" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 21 (12): 1576~1585    
    2. 1998 "화염 열복사의 파장별 선택적 반사를 위한 도료 코팅에 대한 수치적 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 22 (3): 399~407    
    3. 1998 "Al/액체연료 슬러리 액적의 연소와 미세폭발 (II)-이론적 연구-" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 22 (6): 813~822    
    4. 2002 "과학기술예측 대상기술 선정을 위한 주요 기술영역의 조사연구" 기술혁신학회지 = Journal of Korea technology innovation society 5 (1): 110~126    
    5. 2003 "다중격자 유한체적법에 의한 복사열전달 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 27 (1): 135~140    
    6. 2003 "Transient Analysis of Hybrid Rocket Combustion by the Zeldovich-Novozhilov Method" KSME international journal 17 (10): 1572~1582    
    7. 2003 "국가기술지도의 작성과 기계산업의 미래" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 20 (12): 5~10    
    8. 2003 "막냉각 효과를 고려한 액체로켓 엔진의 연소 특성에 관한 연구" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 31 (8): 69~76    
    9. 2006 "탄소나노튜브를 포함한 마이크로 액적의 정전기적 토출" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 30 (1): 82~86    
    10. 2006 "곤충 비행원리를 모사한 압전 작동기 구동형 날갯짓 기구의" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 34 (8): 55~62    
  • 이창진 (43)

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