21. Cylinder in Cross Flow

열전달

PART 21. Cylinder in Cross Flow

위와 같이 유체의 흐름 중간에

실린더가 존재한다고 하자.

유체는 V의 속도로 들어와서

stagnation point에서 속도가 0이 된다.

x가 증가하면서

스트림의 두께가 얇아져

베르누이 식에 의해

압력이 감소하며

속도 u가 회복이 된다.

[유체역학 separation 참고]

u가 max가 되고

마찬가지로

베르누이 식에 의해

압력이 증가하며

속도가 감소하여

V로 회복된다.

이 과정에서

BL 부근의 속도는

아주 작기때문에

속도가 감소하면서

0이 되버리고

심지어 음수가 되버려서

separation이 발생한다.

이때, 난류가 형성되어

온도가 exchange 되고

구배가 커져서

h가 커진다.

한편, 난류로 들어오게 된다면,

stagnation point에서 속도가 0이 되어

순간 층류가 되었다가

속도를 회복하면서

난류가 형성이 된다.

이때가 1st temperature exchange 이다.

그 후 위에서 언급한 과정을 통해

separation이 발생하여

2nd temperature exchange가 발생한다.

따라서, 아래와 같이

총 2번의 exchange로

Nu이 2번 커지는 지점이 존재한다.