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자료유형
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저자정보
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제44권 제3호
발행연도
2012.1
수록면
283 - 296 (14page)

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The natural convection in a horizontal enclosure heated from the bottom wall, cooled at the top wall, and having a square adiabatic body in the center is studied. Three different Prandtl numbers (0.01, 0.7 and 7) are considered for the investigation of the effect of the Prandtl number on natural convection. Adiabatic boundary conditions are employed for the side walls. A twodimensional solution for unsteady natural convection is obtained, using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for different Rayleigh numbers varying over the range of 103 to 106. It had been experimentally reported that the heat transfer mode becomes oscillatory when Pr is out of a specific Pr band beyond the critical Ra. In this study, we reproduced this phenomenon numerically. It was found that when Ra=106, only the case for intermediate Pr (=0.7) reached a non-changing steady state and the low and high Pr number cases (Pr=0.01 and 7) showed a periodically oscillatory fashion hydrodynamically and thermally. The variation of time- and surface-averaged Nusselt numbers on the hot and cold walls for different Rayleigh numbers and Prandtl numbers are presented to show the overall heat transfer characteristics in the system. Further, the isotherms and streamline distributions are presented in detail to compare the physics related to their thermal behavior.
#Natural Convection #Computational Fluid Dynamics #Spectral Method #Prandtl Number

목차

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A. Mezrhab / 2006 / Computation of combined natural-convection and radiation heat-transfer in a cavity having a square body at its center / Applied Energy 83 : 1004 ~ 1023 google schola A. Nakano / 1998 / Numerical computation of natural convection for a low-Prandtl-number fluid in a shallow rectangular region heated from below / Chemical Engineering Journal google schola B.J.Yun / 2010 / Construction Report of Separate Effect Test Facility for Passive Auxiliary Feedwater System (PASCAL) google schola C. Canuto / 1988 / Spectral Methods in Fluid Dynamics / Springer Verlag google schola C.L. Streett / 1989 / Spectral Multi-Domain for Large-Scale Fluid Dynamic Simulations / Applied Numerical Mathematics 6 : 123 ~ 139 google schola

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