난류 곡관 유동에서의 유동 및 열전달 특성

초록

곡관 유동은 열교환기, 화학 반응기, 플랜트 및 발전소의 배관계 등 많은 공학시스템에서의 응용성이 매우 높기 때문에 곡관 유동에서의 난류 유동 및 열전달 특성에 관한 연구는 많은 연구자들에 의하여 수행되어 왔다. 하지만 곡관 유동에서의 층류 및 난류 유동에 대한 연구는 실험 및 수치적으로 자세한 연구들이 수행된 반면에, 곡관에서의 곡률(curvature)에 의해 발생하는 이차유동에 의한 열전달 특성에 대한 연구는 아직 수행되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 LES를 이용하여 난류 곡관 유동에서의 3차원 수치모사를 수행하여 난류 유동장 및 온도장에서의 여러 난류 통계치를 계산하고, 직관 유동에서의 결과들과의 비교를 통해 파이프 유동에서 곡률이 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다.