본 연구에서는 밀폐된 정방형관 내에서 자성유체의 자연대류현상에 대하여 수치해석적으로 접근하였다. GSMAC(Generalized-Simplified Marker and Cell method)법을 이용하여 자성유체의 지배방정식을 풀었으며 외부에서 인가자장의 세기 및 방향에 따른 자연대류현상과 열전달 특성을 수치해석적으로 규명하였다. 자성유체의 자연대류현상은 인가자장의 세기 및 방향에 따라 제어되었다. 자장이 수직방향으로 인가될 경우 자장의 세기 H가 4000일 때 평균 Nusselt 수가 최소가 되었고 자장이 수평방향으로 인가될 경우 자장의 세기 H가 12000일 때 평균 Nusselt 수가 최소가 되었다. 또한, 이 지점을 기준으로 자장의 인가방향과 관계없이 자장의 세기가 증가할수록 평균 Nusselt 수가 증가하였다.
This study aims to numerically investigate the natural convection characteristics of a magnetic fluid in a cubic cavity. The governing equations of the magnetic fluid are solved using the Generalized-Simplified Marker and Cell Method (GSMAC). The natural convection and heat transfer characteristics of the magnetic fluid were analyzed by varying the intensity and direction of the magnetic field. As a result, it was found that the natural convection characteristics were controlled by the intensity and direction of the magnetic field, and the mean Nusselt numbers were minimized at a vertical intensity of H=-4000 and horizontal intensity of H=12000 of the magnetic field. In addition, the mean Nusselt numbers increased with the intensities of the magnetic field, regardless of the direction of the magnetic field.
