사다리꼴 밀폐용기내의 자연대류에 관한 수치해석 = Numerical Study of Natural Convection in a Trapezoidal Enclosure
Abstract
Numerical simulation is made of unsteady natural convection due to different end temperatures in a equilateral trapezoidal enclosure using boundary-fitted coordinate in grid generation. Calculation is made for varying prandtl number, Rayleigh number, and aspect ratio.
The results show that the boundary-fitted coordinate is useful for the analysis of natural convection and viscous flow in the irregular geometry. Unlike the case of the rectangular enclosure, flow patterns and temperature profiles in trapezoidal enclosure are not distributed symmetrically due to the geometrical characteristics, that is, temperature gradient is higher at the upper part of the cold wall than the lower part symmetrical position of the hot wall and streamlines are more dense near the cold wall than that near the hot wall
Nusselt number decreases more fastly to the minium and its value at steady state increased as aspect ratio increases. Prandtl number shows little effect on the Nusselt number for Ra=1×10s where convection effect is not appreciable. The position of the maximum local Nusselt number at the hot wall moves downward with increasing Rayleigh number.
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