A Numerical Analysis of Turbulent Flow Field and Heat Transfer in a Three Dimensional Room with a Heat Generating Obstacle

3차원 실내공간의 가열장애물에 대한 열전달 및 난류유동의 수치해석

Turbulent flow characteristics and heat transfer in a three-dimensional room with a desk-type heat generating obstacle have been investigated numerically by the k-$\varepsilon$ two equation turbulence model. The room mole has one supply opening on the ceiling and two exhaust openings on the side walls. Th results of the flow structure and heat transfer have been represented for air for the inlet velocities in the range 0.1-10.0m/s. As the results of the three dimensional simulations, the relationships between mean Nusselt number and Reynolds number are clarified.

3차원 실내공간의 상부에서 일정유속이 유입하여 양측면 하부쪽으로 유출될 경우, 책상형의 가열 장애물 영향에 의한 유동장의 변화와 온도분포를 수치계산 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1)표준 k-$\varepsilon$ 2 방정식 모델로 난류유동장을 해석한 결과 장애물을 기준으로 상하부에는 독립적인 큰 재순환 영역이 존재함을 알 수 있었다. (2) 유입류의 속도 변화에 따른 전제적인 유동패턴은 큰 변화없이 상사적인 분포를 하는 것을 알 수 있었다. (3) 유입속도가 감소함에 따라서, 공간에 대한 발열체의 온도영향이 커진다. (4) Re수가 작은 범위 (10 상(4)-10 상(5)에서는 열전달이 급격히 상승하여, Re수가 10 상(5)이상이 도면 열전달이 거의 일정하다.