자기장 하에서 부분적 측벽 경계조건을 가지는 밀폐용기 내부의 자연대류

Abstract

자기장 하에서 부분적 경계조건을 가진 밀폐용기 내부의 자연대류에 관한 수치해석을 수행하였다. 밀폐용기 내부 측벽에 부분적 경계조건을 설정하였고 나머지는 단열조건으로 처리하였다. Magnetizing force을 생성하기 위해서 electric coils을 밀폐용기의 좌우에 위치시켰고, 비정상 상태의 Navier-Stokes방정식을 수치해석 하였다. 이때 magnetizing force항은 momentum방정식에 추가하였다. Part 1은 active walls의 위치에 따른 밀폐용기 내부의 비정상상태의 유동현상을 관찰하였다. 이때 electric coil을 오른쪽에 위치 시킨 후 magnetizing force를 가하였을 때 밀폐용기 내부의 유동 발달과정에서 active walls부근의 등온선은 magnetizing force에 의해 돌출됨을 발견하였다. 이러한 등온선의 돌출은 유동의 발달과 열전달을 촉진시킨다. Part 2는 magnetizing force의 존재 시 electric coil의 위치와 active walls의 거리에 따른 밀폐용기 내부의 유동과 열전달을 연구하였다. Electric coil이 밀폐용기 오른쪽에 존재하고 active walls의 위치가 가까워 질수록 열전달이 증가한다. 그러나 electric coil이 밀폐용기의 왼쪽에 위치 시켰을 때 active walls의 위치에 관계없이 전체적으로 열전달 효과가 낮아진다. Part 3에서는 active walls의 위치와 Rayleigh number에 따른 밀폐용기 내부의 열전달을 연구하였다. Active walls의 거리가 가까워 질 때 Rayleigh number가 커질수록 강한 magnetizing force의 효과에서도 열전달이 증가가 관찰 되었다.