해석 특성
- 안정 상태
- 2D 내부 흐름
- 층류
- 비압축성
- 강제 대류
참조
Holman, J.P., Heat Transfer, 5th Edition, McGraw-Hill, 1981.
문제 설명
무한 장축을 갖는(따라서 2D로 근사됨) 원형 원통이 원통 지름에 기반한 레이놀즈 수 50을 갖는 층류 흐름에 완전히 잠겨 있습니다. 원통 벽은 유체 벌크 온도보다 더 높은 고정 온도 100K를 갖습니다. 이 모형을 해석하여 Autodesk® CFD의 유체 흐름 및 열 전달 모델링 기능을 확인합니다.
넛셀 수의 두 표현식을 비교해서 정확도를 평가합니다. 각 표현식은 실험적 관계식과 해석 편차입니다. 실험적 관계식은 Holman(1981)에서 선택되었습니다.
아래 첨자 "e"는 실험을 나타냅니다. 해석 편차는 다음과 같습니다.
아래 첨자 "a"는 해석을 나타냅니다.
- Q는 유체로의 열 플럭스(와트)를 나타냅니다.
- L 및 D는 실린더의 길이(페이지 관통 방향의 단위 길이) 및 지름입니다.
- k는 유체 전도율이고 h는 필름 계수입니다.
- Tcyl는 실린더의 고정 온도입니다.
- Tin는 유입 유체의 벌크 온도입니다.
형상 및 경계 조건
결과
Re=50(원통 지름 기반), Q=17.08와트, Pr=6.97 및 알려진 형상과 경계 조건 데이터를 사용하여 다음과 같은 결과가 계산됩니다.
| 벤치마크 | 2016: 빌드 20150209 | 오류 비율 | 2017: 빌드 20160302 | 오류 비율 |
| Nue = 8.29 | Nua = 8.229 | 0.734 | Nua = 8.221 | 0.825 |