입구유동 가진이 있는 층류 후향계단 유동에서 Pr수의 변화에 따른 열전달 특성변화를 조사하기 위하여 비정상 수치해석을 수행하였다. 입구는 가진주파수와 가진진폭의 변화에 따른 교란이 주어졌고, 온도함수의 물성치가 적용되었다. 열전달 변화에 대한 다양한 특징들이 열경계층 변화에 의해서 설명되었다. 물성치가 일정한 경우와 비교하였을 때, 물성치가 온도의 함수성이 있는 경우 Pr < 1인 조건에서 열전달은 감소하였고, 반대로 Pr > 1인 조건에서 열전달은 증가하였다. 또한 가진진폭이 증가함에 따라 계단 후류 바닥면에서 열전달도 증가하였다. 그렇지만 가진주파수 변화의 경우 St < 0.2인 조건에서 열전달이 크게 증가하는 특정주파수 영역이 존재하였다. 특히, 열전달의 증가는 재부착 길이의 rms값의 변동정도와 밀접한 관련이 있음을 보여주었다.
The wall heat transfer of backward-facing step laminar flows with different Prandtl numbers and a pulsating inlet is investigated by unsteady simulations. The inlet is perturbed by the variation of frequency and amplitude. Temperature-dependent transport properties are adopted. Various characteristics of the wall heat transfer are explained by the variation of the thermal boundary layer. For Pr < 1, the wall heat transfer of temperature-dependent properties is decreased compared to that of constant properties, whereas it increases for Pr < 1. In addition, the wall heat transfer increases depending on the pulsating amplitude. However, the results of frequency variation for St < 0.2 show that the heat transfer is strongly enhanced at a specific frequency. In particular, the increase in the wall heat transfer is strongly related to the root mean square of the fluctuations of the reattachment length.
