The purpose of this study is to provide a basic understanding to the problem of room heating by warm-water pipe circuits embedded in a floor slab. For a model floor which contains a row of parallel isothermal circular heating pipes, a conjugate conduction-natural convection heat transfer has been solved by numerical methods. The temperature distribution on the solid-fluid contact surface needed as a boundary condition is not known a priori, but can be determined iteratively by imposing a condition of continuity in local heat flux across the surface. In the convection space, coordinate stretching is used to bring the far-boundary into the computational domain, where a finite difference method is applied to solve the governing Boussinesq equations. On the other hand, in the conduction region the boundary integral equation method has been used to treat the irregular domain configuration in a relatively simple manner.
The temperature distribution along, and local and overall rate of heat transfer crossing the solid-fluid interface were obtained. Isothermal contours both in the air and in the slab, and streamlines in the air have been also determined.
본 논문에서는 가열된 원형유관을 가지는 평행평판의 열전도 현상과, 전달된 열로 인해 일어나는 유체공간내의 자연 대류 현상을 수치적 방법으로 풀었으며, 특히 경계조건으로 필요한 유체와 고체의 접촉표면에서의 온도분포는 미리 예측할 수가 없고, 다만 그 표면에서의 열평형을 고려해서 얻은 해의 결과로 부터 결정되어 진다. 대류 영역에서는 접촉표면과 근접한 부분에서의 유동이나 온도장을 상세히 취급하기 위해 좌표변환을 해서 Boussinesq 근사식을 유한차분법으로 풀었으며, 전도영역에서는 불규칙한 형상을 다루기 위해 BIE방법을 사용해서 Laplace방정식을 풀었다.
유체ㆍ고체의 경계면에 대한 온도분포와, 이 면을 통해 전달되는 전열량과 국소열량, 그리고 전영역에서의 등온선과 유동장내에서의 유선을 각각 구해서 기존의 자료들과 비교ㆍ검토 하였다.
