Studies are made of the unsteady flow and heat transfer characteristic in the laminar boundary layer when the flow contains a pulsating component. A Blasius flow and a pipe inside flow are considered individually. The complete, unsteady, boundary layer equations are solved by using a recentlydeveloped numerical solution procedure. A wide range of the key external parameters, i.e., the amplitude of pulsation (A) and the frequency parameter ($α[≡ωx^*/Ue]$ or $ β[≡R(ω/ν)^{1/2}]$), is dealt with in the present numerical computations. Comprehensive and systematically-organized numerical computational results have been acquired, which provide descriptions of the details of unsteady flow and thermal fields. The present numerical results indicate consistency with the available experimental data and the previous linearized analytical predictions. The time-averaged profiles of the flow and the temperature are substantially unaffected by the pulsating components, i.e., A and α (or β). The amplitudes and the phases of the fluctuating parts of these are nearly unaffected by the variations of the given oscillation amplitude, A. For Blasius flow containing pulsating component, the present computational results supply the details of the behavior of the skin friction and the heat transfer in the range of intermediate values of α and for finite values of A. And, for small values of α, both the skin friction and heat transfer are in phase with each other. However, as α increases, the conventional Reynolds analogy is shown to be inapplicable. For the pulsating flow in a pipe, the heat transfer which might be of great interest in engineering applications is seen to either increase or decrease over the steadyflow value depending on the frequency parameter in the downstream fullyestablished region. Such trend of the Nusselt number is amplified as A increases and when the Prandtl number is low below unity. These heat transfer characteristics are qualitatively consistent with the previous theoretical predictions.
맥동성분이 포함된 층류 경계층 유동에서 비정상 유동 및 열전달 특성에 관한 연구를 수행하였다. Blasius 유동과 관내유동 각각에 대하여 완전한 비정상 경계층 방정식의 해를 최근 개발된 수치해석방법을 이용하여 구했다. 넓은 범위의 주된 변수들, 즉 맥동진폭과 주파수, 에 대하여 계산한 결과의 포괄적이고 체계적인 정리를 하였다. 수치계산 결과는 관계문헌들의 유용한 실험데이터와 선형화하여 계산한 수학적 해 등과 잘 일치하였다. 유동과 온도장의 시간평균값은 맥동변수들, 즉 A, α (또는 β), 에 의한 변화는 계산범위내에서는 극히 미약하였으며, 주어진 맥동에 대한 이들의 진폭 및 위상은 맥동 진폭 A에 대하여는 거의 변화가 없었다. 맥동성분이 포함된 Blasius 유동에서, 주파수 변수 α의 중간 범위에서 벽면마찰과 열전달의 영향을 상세히 보였다. α가 아주 작을 때는 벽면마찰계수와 열전달계수는 서로 비슷한 위상을 가지고 있었으나, α가 증가함에 따라 Reynolds Analogy 가 적용될 수 없음을 보였다. 공학적인 응용분야 에서 큰 관심을 보이고 있는 관내 맥동유동의 열전달은 하류의 발달된 유동영역에서 주파수 변수에 따라 정상유동의 경우보다 증가 또는 감소함을 보였다. Nusselt 수의 이런 영향은 진폭 A 가 증가함에 따라, 그리고 Prandtl 수가 1 보다 작을때 증대되었다. 이런 열전달 특성은 문헌에 나와 있는 이론적 계산 결과와 그 경향이 일치 된다.
