Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.7
no.5
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pp.940-947
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2006
A variety of actuators fur an implantable artificial heart have been studied. They, all, however, share the disadvantages of a complicated energy conversion mechanism and of the need to use bearings. A ferrofluidic actuator directly drives magnetic fluids by applying a magnetic field to these fluids; it does not require bearings. In this study, the feasibility of a ferrofluidic actuator for an implantable artificial heart was studied. An way of two Poles of ring solenoids was mounted near the acrylic tube $({\phi}\;7.4mm)$. A rubber sack (volume : $2m{\ell}$ was connected to both ends of the acrylic tube. The sack were encased in a rigid chamber that had inlet and outlet ports. The acrylic tube and the rubber sack were filled with water encased in a rigid chamber magnetic fluid and the iron cylinder were immersed in the water. Two experiment method was conducted. 1) distance between stoppers were 72mm and 2) distance between stoppers were 104mm. A stroke volume was stability and $0.96m{\ell}$ was obtained in the experiment 1 and $1.92m{\ell}$ in the experiment 2. The energy efficiency of Experiment method 2 is about five times than Experiment method 2. A magnetic fluid-driven blood pump could be feasible if the magnetic fluid with high magnetization (3 times yester than the current value) is developed.
Ji, Myoung-Kuk;Kim, Pil-Hwan;Park, Ki-Tae;Utomo, Tony;Chung, Han-Shik;Jeong, Hyo-Min
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.32
no.4
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pp.550-556
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2008
The aim of this research is to analyze the influence of motive pressure, driving nozzle position and nozzle throat ratio on the performance of ejector. The experiment was conducted in the variation of motive pressure of 0.196, 0.294, 0.392 and 0.490MPa respectively. The position of driving nozzle was varied in difference locations according to mixing tube diameter(0.5d, 1d, 2d, 3d, 4.15d, 5d and 6d). The experimental results show when the nozzle outlet is located at 3d, the flow characteristics change abruptly. It is shown that the suction flow rate and pressure lift ratio of ejector is influenced by the driving nozzle position. At nozzle position location of the Id of mixing tube diameter the performance of ejector gives the best performance.
지금까지 연료전지 시스템의 효율을 극대화시키기 위한 기술들이 개발되어 왔는데, 대표적인 방법은 CHP(Combined Heat & power)와 FCT(Fuel cell & Turbine) Hybrid 시스템이다. 그러나 본 연구의 기술은 연료전지 배열을 이용한 Coanda 공기증폭기를 장착한 새로운 개념의 고효율 연료전지 시스템이다. 원래 공기 증폭기는 완만한 곡면 주위를 흐르는 유체가 곡면의 표면을 따라 흐름의 방향이 바뀌는 원리(Coanda Effect)를 이용한 장치로서, 소량의 고압유체를 구동 에너지원으로 사용하여 최고 20배에 해당하는 많은 양의 주변 유체를 빠른 속도로 이송시키는 역할을 한다. 문제는 고압의 유체원을 만드는 것인데, 본 연구에서는 발전용 연료전지 시스템의 배기가스를 활용하여 먼저 고압의 수증기를 발생시키고, 다음으로 고압의 수증기를 공기 증폭기의 구동원으로 사용함으로써 연료전지 시스템의 Air blower를 대체하는 것이다. 이러한 개념을 검증하기 위해서 고압의 스팀작동 Coanda 공기증폭기를 제작하여 선행실험을 진행하였다. 먼저 공기증폭기의 Gap 및 스팀압력에 따른 공기유량, 압력 등의 기본특성을 조사하였고, 출력 공기의 특성을 개선하기 공기증폭기의 형상 및 재료를 새롭게 설계하였다. 그리고 실제 시스템의 적용가능성을 알아보기 위해서, 예로 300kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템의 Air blower 대체가능성을 확인하였고, 배열이용 Coanda 공기증폭기를 활용한 고효율 연료전지 시스템의 개념설계를 수립하였다. 결론적으로 본 기술을 활용하면 연료전지 시스템의 최종 전기효율을 향상시킬 뿐 아니라는 시스템의 장기 신뢰성을 증대시키는 효과를 기대할 수 있다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.15
no.11
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pp.6412-6418
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2014
This paper performed a numerical study of an air-liquid ejector. An ejector is a fluid-transportation device that spouts high-pressure fluid from driving pipes using the kinetic energy of the spouted fluid and increases the pressure through the exchange of momentum with the surrounding gases of the lower pressure. The air-liquid ejector was investigated through steady three-dimensional multiphase CFD analysis using commercial software ANSYS-CFX 14.0. Water as the primary fluid is driven through the driving nozzle and air is ejected as the second gas instead of ozone in real applications. The difference in performance according to the shape of the diffuser of the ejector was examined. The results provide deep insight into the influence of various factors on the performance of the air-liquid ejector. The proposed numerical model will be very helpful for further design optimization of the air-liquid ejectors.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.18
no.2
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pp.31-37
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2017
This paper investigates the effect of the rotational motion of a driving fluid generated by a rotational motion device at the inlet of a driving nozzle for a gas-liquid ejector, which is the main device used for ozonated ship ballast water treatment. An experimental apparatus was constructed to study the pressure and suction flow rate of each port of the ejector according to the back pressure. Experimental data were acquired for the ejector without rotational motion. Based on the data, a finite element model was then developed. The rotational motion of the driving fluid could improve the suction efficiency of the ejector based on the CFD model. Based on the CFD results, structure optimization was performed for the internal shape of the rotation induction device to increase the suction flow rate of the ejector, which was performed using the kriging technique and a metamodel. The optimized rotation induction device improved the ejector efficiency by about 3% compared to an ejector without rotational motion of the driving fluid.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.36
no.10
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pp.989-999
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2012
An ejector is a fluid transportation device that operates based on the principle that a high-pressure fluid is spouted through a driving pipe and the pressure of a low-pressure fluid is increased through exchange of momentum with a low-pressure gas. Steam-steam ejectors have been widely used for suction, mixture, and dehydration. They can be easily used in places where fluid moves and expenses are reasonable. In addition, such ejectors are a semi-permanent fluid device that requires little maintenance. In this study, we present an optimized design by analyzing what cannot be obtained through experiments in order to improve the device performance, analyze general contents of a flow by acquiring exact test data on specific and interpretative areas using more advanced experimental techniques, and identify the flow characteristics of a branch pipe by examining the validity of experiments using computer hydrodynamics simulations.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.7
no.3
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pp.11-18
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1985
세계경제가 만성적으로 저미한 상태에서, 전세계적으로 자동차 생산도 크게 성장하기를 바랄 수 없는 상황이 계속 되고 있다. 한편, 승용차의 기술면에서는, 배기가스 규제대응기술의 개발이 일 단락되고, 석유사정도 일단은 안정상태를 유지하고 있는 가운데, 자동차 본래의 기능 및 유용성을 높이기위한 기술개발에 힘을 기울여 왔다. 승용차의 구동방식에 대해서도 FF(Front Engine, Front Drive)방식이 세계적인 추세이고, 더욱이 4WD(사윤구동차)의 보급이 주목되고 있다. 또 이지 드라이브(Easy Drive)화에의 움직임도 강하여 AT(Automatic Transmission, 자동변속기)가 부착된 자동차의 비율이 검증하고 있으며, 유체토오크 컨버어터(Fluid Torque Converter)와 유 성치차장치(Planetary gear)식의 변속 장치를 조합한 AT는 전자제어기술에 의한 정확한 제어로 그 완성도가 더욱더 높아지고 있다. 또 종래로부터 새로운 AT로서의 기술동향이 주목되고 있 었든 CVT(무단변속기)도 실용화 기술의 개발이 진척되어 일부 양산화 모델의 발표도 있으며, CVT가 AT중에서 그위치를 크게 차지하게 될 날도 머지않은 것으로 생각된다. 이하 근년 관심이 높아지고 있는 4WD 및 AT를 중심으로 승용차의 구동방식과 그 기구의 동향을 해설하기로 한다.
본 논문에서는 FACS(fluorescence activated cell sorting)의 초소형화를 위한 미세 유체소자들을 플라스틱 기판에 집적하여 제작하고 전기삼투를 이용해서 세포가 일렬로 이송되는 특성을 시험한다. 제작된 미세 유체 소자는 유리 하부 기판과 플라스틱 상부 기판 및 전원장치로 구성된다. 상부기판은 세포를 주입하기 위한 샘플 측 레저버와 세포를 운반 및 일렬 이송이 가능하게 하는 버퍼를 저장할 두 개의 레저버가 있고 이들이 배출되는 레저버로 구성된다. 마이크로머시닝 기술을 이용하여 실리콘 기판 위에 미세 채널 몰드를 제작한 후 PDMS(polydimethylsiloxane)로 주물을 제작한다. $O_2$ 플라즈마를 이용하여 유리 기판과 PDMS 주물을 접합하며 제작된 채널에 적색 잉크와 bead를 샘플 측에 충전하고 버퍼 측에 sodium borate를 충전한 후 전기삼투로 구동시킨다. bead가 일렬로 이송되도록 전장을 조절하고 이때의 유속과 유량을 측정한다. 다양한 전장에 따른 실험을 통하여 채널의 구조를 최적화한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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