Study of Chaotic Mixing for Manufacturing Uniform Mixtures in Extrusion Processes (Development of New Numerical Mapping Methods)

압출공정에서의 균일한 혼합체 제조를 위한 카오스 혼합연구

최근에 본 연구자에 의해서 단축 스크류 공정에서 카오스 스크류라고 명명되어진 카오스 혼합장치가 성공적으로 개발되었다. 기하학적 조건이나 공정조건에 대한 설계변수로 카오스 스크류를 설계하기 위하여 체류시간, 포인카레 단면 그리고 혼합패턴등에 대한 계산 과 해석이 이루어져야 하는데 이를 단지 Runge-Kutta 방법에 의해 속도장을 적분한다면 상당한 계산시간이 소비된다. 이러한 수치문제를 극복하기 위하여 본논문에서는 새로운 사 상법을 제안한다. 이 방법으　 사용하면 벽면 근처의 특이점 영역에서도 수치문제가 해결된 다. 본 논문에서 제안하는 수치사상법은 Runge-Kutta 방법에 비하여 수치계산의 효율성과 정확도 면에서, 특히 유안요소법으로 얻은 속도장에 대하여 우수함이 밝혀졌다. 이러한 사상 법은 공간주기 유동장뿐만 아니라 시간주기 유동장에서 적용할수 있다.