• Title, Summary, Keyword: 유체점성

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Study on the Viscous Roll Damping around Circular Cylinder Using Forced Oscillations (강제동요를 이용한 원형실린더 점성 롤댐핑 연구)

  • Yang, Seung-Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.2
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    • pp.71-76
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    • 2017
  • The roll damping problem in the design of ships and offshore structures remains a challenge to many researchers due to the fluid viscosity and nonlinearity of the phenomenon itself. In this paper, the study on viscous roll damping of a circular cylinder was carried out using forced oscillations. The roll moment generated by forced oscillation using a torque sensor was measured for each forced oscillation period and compared with the empirical formula. Although the magnitude of the measured torque from the shear force was relatively small, the results were qualitatively similar to those obtained from the empirical formula, and showed good agreement with the quantitative results in some oscillation periods. In addition, the flow around the circular cylinder wall was observed closely through the PIV measurements. Owing to the fluid viscosity, a boundary layer was formed near the wall of the circular cylinder, and a minute wave was generated by periodical forced oscillations at the free surface through the PIV measurement. In this study, the suitability of the empirical formula for the roll moment caused by viscous roll damping was verified by model tests. The wave making phenomenon due to the fluid viscosity around the wall of a circular cylinder was testified by PIV measurements.

Computation of Viscous Flows around a Ship with a Drift Angle and the Effects of Stern Hull Form on the Hydrodynamic Forces (사항중인 선체 주위의 점성유동 계산 및 조종유체력에 선미형상이 미치는 영향)

  • Sun-Young Kim;Yeon-Gyu Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.38 no.3
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    • pp.1-13
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    • 2001
  • RANS solver has been developed to solve the flows past a ship with a drift angle. The solver employs a finite volume method for the spatial discretization and Euler implicit method for the time integration. Turbulent flows are simulated by Spalart-Allmaras one-equation model. Developed solver is applied to analyze the hydrodynamic forces and flows of two tankers with a same forebody but different afterbodies. The computed flows and hydrodynamic forces are compared with the measured flows and captive model test data. The computed results show good agreements with experimental data and show clearly the effects of stern hull form on the hydrodynamic forces and the flows.

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Development and Evaluation of RANS based Turbulence Model for Viscoelastic Fluid (점탄성 유체해석용 RANS 기반 난류 모델 개발 및 검증)

  • Ro, Kyoung-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.545-550
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    • 2017
  • When the systolic blood pressure is high, intermittent turbulence in blood flow appears in the aorta and carotid artery with stenosis during the systolic period. The turbulent blood flow is difficult to analyze using the Newtonian turbulence model due to the viscous characteristics of blood flow. As the shear rate is increased, the blood viscosity decreases by the viscoelastic properties of blood and a drag reduction phenomenon occurs in turbulent blood flow. Therefore, a new non-Newtonian turbulent model is required for viscoelastic fluid and hemodynamics. The main aims of this study were to develop a non-Newtonian turbulence model using the drag reduction phenomenon based on the standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model for a general non-Newtonian fluid. This was validated with the experimental data and has a good tendency for non-Newtonian turbulent flow. In addition, the computation time and resources were lower than those of the low Reynolds number turbulent model. A modified turbulent model was used to analyze various turbulent blood flows.

Mass Production of Carbon Nanotubes Using Magnetic Fluids (자성유체를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성)

  • 조유석;최규석;김도진
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • pp.37-41
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    • 2003
  • 열화학 기상합성법을 이용한 탄소나노튜브의 성장에서 촉매 금속 층의 형성 공정은 탄소나노튜브의 직경 및 길이를 제어해주는 가장 중요한 요소이다. 탄소나노튜브의 대량합성을 위해 자성유체를 이용한 촉매 금속 층의 손쉬운 형성공정을 개발하였다. 수용성 폴리비닐알코올과 마그네타이트 나노 입자들이 혼합된 자성유체를 다양한 기판에 스핀 코팅하여 촉매 금속 층을 간편하게 형성할 수 있었다. 자성유체 제조 시 혼합된 수용성 폴리비닐알코올은 자성유체용액의 점성을 증가 시켜 주었으며, 이러한 점성의 증가는 스핀 코팅 시 용액과 기판간의 접착력을 증대시켜 주었다. 또한 건조 과정 이후에도 잔류되어 탄소나노튜브 합성 공정 중에 촉매금속이 응집되는 현상을 방지 차여 균일한 입자 크기를 유지하도록 하였다. 이는 고밀도의 수직 배열된 탄소나노튜브의 성장의 직접적인 원인으로 생각된다. 또한 탄소나노 튜브의 대량 합성을 위해서 Si 기판 치에 알루미나와 금속 기판에서도 탄소나노튜브의 성장을 시도하였다.

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환단면 선형유도편자펌프의 유로 내 MHD 동특성 해석

  • 김희령;김용균;이용범;최석기;남호윤
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.672-677
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    • 1998
  • 액체금속로 순환 냉각재인 전기전도성 나트륨 유체를 전자기적으로 구동시키는 선형유도 전자펌프의 유로내 과기유체역학적(MHD) 특성 분포를 해석적으로 계산하였다. 유로 내 반지름 방향의 좌표에 따라 유속, 점성력 및 전자기 구동력 둥을 계산하여 하트만 수(H$_{a}$ )에 따른 유체 특성의 변화를 그래프로 도시하였다. 하트만 수(H$_{a}$ )가 증가할수록 도전성 나트륨 유체의 유속 분포는 점점 평탄해지고 점성력은 전자기력에 비해 무시할 정도로 작은 값을 가짐을 알 수 있었다. 따라서 적지 않은 자기장에 의해 구동되는 전자펌프에 있어서 금속 유체는 마치 일정 두께의 금속 고체로 취급될 수 있음을 예측할 수 있었다.

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A Comparative Study on Constitutive Equations of Human Blood (인체혈액의 구성방정식에 관한 비교연구)

  • 서상호
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.2
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    • pp.157-164
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    • 1994
  • 인체 동맥혈관내 혈액의 유동현상을 수치적으로 해석하기 위해서는 혈액의 유변학 적 성질을 구성방정식으로 나타내어야한다. 본 연구에서는 혈액의 점성계수를 표현하기 위 하여 비뉴턴유체의 점성을 나타내는 식으로서 Carreau 모델, 수정 Cross 모델, 수정 Powell-Eyring 모델과 수정멱법칙모델을 사용하였고 원형관내 혈액의 정상유동을 수치모사 하기 위하여 겉보기점성계수를 이용하는 구성방정식을 운동량방정식에 적용하였다. Carreau 모델과 수정멱법칙모델을 적용할 때 레이놀즈수의 변화가 중심선상의 속도와 길이방향의 압 력변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 전단율이 높은영역에서 혈액의 겉보기점성계수를 효과 적으로 나타낼수 있는 수정멱법칙모델을 제시하였다.

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패드의 탄성변형을 고려한 틸팅 패드 트러스트 베어링의 근사 열유체윤활 해석에 관한 연구

  • Lee, Gwang-Hee;Hwang, Pyung
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • pp.66-70
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    • 1992
  • 고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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베인 선단부의 탄성 유체 윤활

  • 정석훈;정재연
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • pp.57-62
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    • 1992
  • 탄성 유체 윤활은 윤활 표면의 탄성변형이 중요하게 다뤄지는 윤활의 형태로, 주로 로울러 베어링이나 기어와 같이 선접촉 집중하중을 받는 기계요소와 관련이 많다고 할 수 있다. 역사적으로 볼때 탄성 유체 윤활은 20 세기에 들어서 윤활 분야에서 획기적인 발전을 해온 것 중의 하나라고 볼 수 있으며, 윤활상태의 폭넓은 해석 뿐만아니라 전에는 고려하지 못했던 큰하중을 받는 기계요소들에 대한 윤활상태를 규명하는데 지대한 역할을 할 수 있음을 시사하고 있다. 한편 오래전 부터 실험적으로 탄성유체윤활을 해석함에 있어서 우선 고전적인 Reynolds 윤활 방정식에 윤활제의 유성특성인 고압하에서의 점성의 압력 의존성이 대단히 큰 피에조 점성효과를 고려하지 않으면 안된다. 나아가 등점도 조건하에서 재료의 탄성 변형을 함께 고려하여 연립 방정식의 형태로 구성해서 피에조 효과에서 발생하는 강한 비선형성을 갖는 대수 방정식의 해를 구하는 방안을 강구해야 한다.

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The Interaction Between Stress Waves in Elastic Solids for an Ultrasonic Viscometer and Adjacent Viscous Fluids (초음파 점도계용 고체 매질의 탄성파와 인접 점성유체 간의 상호작용)

  • 김진오
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.18 no.5
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    • pp.28-34
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    • 1999
  • The effects of the viscosity of an adjacent viscous fluid on the characteristics of the elastic waves have been studied theoretically and experimentally. Expressions for the wave speed and attenuation of the elastic waves of transverse motion, such as the torsional wave propagating in a circular cylinder and the Love wave in a layered half-space solid, have been obtained as functions of the viscosity and mass density of the fluid by exact and asymptotic analyses. The theoretical results have been compared with experimental observations, and it has been demonstrated that a device described herein can be used as a sensor for measuring the viscosity of a fluid with a known mass density.

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