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대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제33권 제6호
발행연도
2009.06
수록면
427 - 434 (8page)

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A new surface shape of an internal cooling passage which largely reduces the pressure drop and enhances the surface heat transfer is proposed in the present study. The surface shape of the cooling passage is consisted of the concave dimple and the riblet inside the dimple which is protruded along the stream-wise direction. Direct Numerical Simulation (DNS) for the fully developed turbulent flow and thermal fields in the cooling passage is conducted. The numerical simulations for five different surface shapes are conducted at the Reynolds number of 2800 based on the mean bulk velocity and channel height and Prandtl number of 0.71 . The driving pressure gradient is adjusted to keep a constant mass flow rate in the x direction. The thermoaerodynamic performance for five different cases used in the present study was assessed in terms of the drag, Nusselt number, Fanning friction factor, volume and area goodness factor in the cooling passage. The value of maximum ratio of drag reduction is -22.86 % , and the value of maximum ratio of Nusselt number augmentation is 7.05% when the riblet angle is 60°. The remarkable point is that the ratio of Nusselt number augmentation has the positive value for the surface shapes which have over 45° of the riblet angle. The maximum volume and area goodness factors are obtained when the riblet angle is 60°.
#New Surface Shape(새로운 표면 형상체) #Drag Reduction(항력 감소) #Heat Transfer Enhancement(열전달 향상)

목차

Abstract
1. 서론
2. 수치해석방법
3. 결과 및 해석
4. 결론
후기
참고문헌

참고문헌 (13)

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1. [학술지(정기간행물)] - Afanasyev, V. N. / 1993 / Turbulent Flow Friction and Heat Transfer Characteristics for Spherical Cavities on a Flat Plate / Experimental Thermal and Fluid Science (7) : 1 ~ 8 google schola 2. [학술지(정기간행물)] - Moon, H. K. / 2000 / Channel Height Effect on Heat Transfer and Friction in a Dimpled Passage / Journal of Engineering for Gas Turbines and Power (122) : 307 ~ 313 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - Mahmood, G. I. / 2002 / Heat Transfer in a Dimpled Channel: Combined Influences of Aspect Ratio, Temperature, Reynolds Number, and Flow Structure / International Journal of Heat and Mass Transfer (45) : 2011 ~ 2020 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - Ligrani, P. M. / 2001 / Flow Structure due to Dimple Depressions on a Channel Surface / Physics of Fluids 13 : 3442 ~ 3451 google schola 5. [학술지(정기간행물)] - Ligrani, P. M. / 2001 / Flow Structure and Local Nusselt Number Variations in a Channel with Dimples and Protrusions on Opposite Walls / International Journal of Heat and Mass Transfer 44 : 4413 ~ 4425 google schola

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