환경풍동 내 바닥 조립체의 전열 특성 분석
Analysis of Heat Transfer Characteristics of Floor Assembly in Climatic Wind Tunnel
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초록
환경풍동 내 공기의 온도와 속도 변화에 대한 공기 유동과 전열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 풍동 시험부 내 각 단면의 평균 속도, 균일도, 그리고 대류 열전달계수는 노즐 출구의 온도와 속도에 따라 큰 영향을 받게 된다. 노즐 출구로부터 멀어질수록 평균 속도와 균일도가 점차 감소하고, 노즐 출구의 속도가 일 때 공기온도가 까지 변화함에 따라 단면 평균 속도와 균일도가 각각 약 12.9%와 13.5% 정도까지 증가하였다. 또한 시험부 바닥의 대류 열전달계수는 의 속도 변화에 대해 약 59.7%까지 증가하였으며, 공기의 온도와 속도가 증가함에 따라 시험부 열 유속도 함께 증가하였다. 본 연구에서 수행한 결과들은 최적의 환경풍동 설계에 필요한 주요 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Numerical simulations were performed to analyze air flow and heat transfer characteristics in a climatic wind tunnel with floor assembly at the test section. Sectional averaged velocity, flow uniformity, and convective heat transfer coefficient at the test section are largely affected by the air velocity and temperature. The averaged velocity and flow uniformity gradually decrease along the flow direction from the nozzle exit, and they increase up to about 12.9% and 13.5% respectively with air temperature variation from –40 °C to 60 °C for the nozzle exit velocity of 50km/h. In addition, convective heat transfer coefficient at the floor increase up to about 59.7% for the velocity of 50∼150km/h while the heat flux from the test section also increase with air temperature and velocity. Those results in this study can be used as applicable data for optimal design of climatic wind tunnel system.
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