다공성 매질내 유체의 자연대류에 관한 제반 현상을 Rayleigh수의 변화에 따라 포괄적으로 연구하기 위하여 실험을 수행하고, 이 결과를 이론적으로 해석하기 위하여 수치모사를 행하였다. 실험장치는 염료를 이용한 유동가시화（flow visualization）실험을 위하여 얇은 유리상자를 제작하고, 유리구슬과 증류수를 채워 다공층을 구성하였으며, 상하면의 온도차를 변화시켜 자연대류를 유도하였다. 수치모사에서는 유동가시화를 위한 유리상자형 실험장치의 전후면에서의 열손실을 고려하기 위하여 핀(fin)이론을 도입, 수식화하고, 이차원 자연대류에 대한 유동 및 온도분포에 관한 미분방정식들을 유도한 다음 유한차분법으로 해를 구하였다.
상기 연구의 결과 온도분포와 열플럭스에 대한 지식뿐만 아니라 다양한 유동셀의 변화를 유동가시화로 관찰할 수 있었으며, 실험 및 이론적 해석의 결과들은 상호 정성 및 정량적 비교가 가능하였다.

The phenomena of natural convection in a fluid-saturated porous medium were studied experimentally for a wide range of Rayleigh number. The experiments were carried out in a rectangular glass tank of very small width to facilitate flow visualization. Mixtures of glass beads and distilled water were used as a porous bed. The bed was heated from below and cooled from above, and the flow was visualized by photographing dye streaks.
A theoretical analysis was also included to simulated the experimental results. In the analysis the thin rectangular box was thought of a fin losing heat to the surroundings in order to examine the effect of lateral heat losses.
The experimental results contain both quantitative information on the temperature fields and flow visualizations on the various convective flow patterns. The convective flow behavior of the numerical simulation was qualitatively identical to that of the experiment.