• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.93-93
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• 2022

최근 이상기후로 인하여 우리나라 산림에 태풍 및 국지성 호우가 빈번히 발생하고 있다. 이로 인해 사면재해가 많이 발생하고 있으며 그 중 호우로 인한 많은 양의 물과 함께 토석 및 부유물이 중력에 의해 경사면을 따라 흐름 형태를 보이는 토석류 재해는 속도가 매우 빠르고 파괴적이며 그 결과는 비참하기까지 하다. 더구나 인구밀도가 낮은 산지 계곡부 뿐만 아니라 도시지역에서도 토석류 재해가 빈번히 발생하며 국내 및 해외에서도 토석류에 의한 피해사례는 자주 볼 수 있다. 이러한 토석류 재해의 피해를 줄이고자 토석류의 유동성을 저감시키기 위한 대책구조물의 시공이 많이 이루어지고 있으며 최근에는 투과형 구조물 중 하나인 원통형 기둥구조물을 그룹 형태로의 시공하는 경우가 늘어나고 있다. 토석류와 대책구조물 간의 상호작용은 월류(overflow), 쳐오름(run-up), 역류(backwater) 등의 복잡한 흐름 거동을 보인다. 하지만 원통형 대책구조물에 대한연구가 많이 이루어져 있지 않고 대규모 실험 또한 비용이 많이 소요되고 실행하기도 어렵다. 이 연구는 오픈소스 소프트웨어인 OpenFOAM을 사용하여 원통형 대책구조물의 설치 조건에 따라 토석류 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 짧은 시간 내에 흐름이 발생하고 비뉴튼 유체 특성을 갖는 토석류의 유효전단응력이 난류전단응력에 비해 상당히 크므로 난류의 영향은 무시하였다. 계산된 수치모의의 결과를 같은 규모로 시행한 실험결과와 비교분석 및 검증하였다. 공학학적 문제에 적용 가능하도록 비교적 낮은 해상도의 계산 격자를 사용했지만 실험에서 보여지는 토석류의 흐름거동을 양호하게 재현했으며 원통형 대책구조물의 배치조건에 따라 토석류 선단부 유속의 감소 정도 및 시간에 따른 흐름깊이 변화를 분석할 수 있었다. 이 연구는 다양한 조건을 가지는 토석류 흐름을 해석하는데 유용하게 활용할 수 있으며, 추후 복잡한 실제지형 조건을 고려하는 연구를 통하여 적용성을 확보하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.762-767
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• 2007

As a macromolecule material, melted rubber flow shows characteristics of shear thinning fluid. The dynamic viscosity of this rubber fluid is influenced by temperature and shear strain rate. In this study, the numerical simulation of rubber extrusion forming process has been performed using commercial CFD code, Polyflow. Power-law model considering the effect of shear rate is used for the computer simulation of this non-Newyonian flow. Also Non-isothermal behavior is considered as Arrhenius-law model. Distributions of velocity and temperature are predicted through the simulation.

• 오토저널
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• 제15권1호
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• pp.45-54
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• 1993

The reattachment lengths of the Non-Newtonian fluid are investigated in the sudden expansion pipes whose ratios are 2.316 and 3.368, and the range of the Reynolds numbers is 100-30000. The reattachment lengths for the viscoelastic fluid in the laminar flow region are found to be much shorter than those of the Newtonian fluid, and decrease significantly with the increase of the concentration of viscoelastic fluid is two or three times longer than those of water, and gradually increases with the increase of the concentration of viscoelastic fluid.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.465-470
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• 2006

An experimental investigation is carried out to study 2-phase vertically upward hydraulic transport of solid particles by water and non-Newtonian fluids in a slim hole concentric annulus with rotation of the inner cylinder. Rheology of particulate suspensions in viscoelastic fluids is of importance in many applications such as particle removal from surfaces, transport of proppants in fractured reservoir and cleaning of drilling holes, etc. In this study a clear acrylic pipe was used in order to observe the movement of solid particles. Annular fluid velocities varied from 0.2 m/s to 3.0 m/s. Pressure drops and average flow rate and particle rising velocity are measured. For both water and 0.2% CMC solutions, the higher the concentration of the solid particles is, the larger the pressure gradients become.

• 멤브레인
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• 제14권4호
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• pp.275-288
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• 2004

본 연구에서는 준 회분식 교반조를 사용하여 polybutene (PB)와 polyisobutylene (PIB)고분자를 용해한 벤젠 용액을 연속상, 물을 불연속상으로 구성한 w/o 에멀션액막에 $CO_2$을 흡수시켜 흡수속도를 측정하였다. 점탄성을 나타내는 Deborah 수를 사용하여 점탄성 비뉴튼액체에서 구한 부피물질전달계수 ($k_La$)를 고찰하고, 수용액에 첨가한 2-amino-2-methyl-1-propanol(AMP)와 $CO_2$의 반응 메카니즘을 해석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.96-106
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• 2011

젤 추진제는 젤 추진 시스템에서 액체 추진 시스템과 같이 제어의 용이성, 저장성, 취급성, 비누설성 등과 같은 장점을 포함한다. 또한, 젤 추진제는 액체 추진제와 비교했을 때 보다 높은 발열량 특성을 나타내며, 금속 입자(알루미늄, 보론)의 첨가로 높은 비추력을 얻을 수 있다. 미립화 특성과 관련하여 젤 추진제는 젤화제의 다양한 점도와 금속 입자의 첨가 정도에 따라 저조한 미립화 특성을 나타낸다. 젤 추진제의 미립화 특성 향상과 연소 효율을 증대 시키기 위해 젤화제의 함유량 변화와 금속 입자의 첨가 정도에 따른 젤 추진제 제조 기술을 바탕으로 동적 분무 특성, 연소 특성 연구를 수행하고 있으며, 이에 대한 연구동향을 소개한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.45-50
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• 2001

This experimental study concerns the characteristics of a transitional flow in a concentric annulus with a diameter ratio of 0.52, whose outer cylinder is stationary and inner one rotating. The pressure losses and skin-friction coefficients have been measured for the fully developed flow of a 0.2 % aqueous solution of sodium carbomethyl cellulose (CMC) at a inner cylinder rotational speed of $0{\sim}600$ rpm. The transitional flow has been examined by the measurement of pressure losses, to reveal the relation of the Reynolds numbers with the skin-friction coefficients, in the laminar and transitional flow regimes. The occurrence of transition has been checked by the gradient change of pressure losses and skin-friction coefficient with respect to the Reynolds numbers. The increasing rate of skin-friction coefficient due to the rotation is uniform for laminar flow regime, whereas it is suddenly reduced for transitional flow regime and, then, it is gradually declined for turbulent flow regime. Consequently, the critical(axial-flow) Reynolds number decrease as the rotational speed increases. Thus, the rotation of inner cylinder promotes the early occurrence of transition due to the onset of taylor vortices.

• 설비공학논문집
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• 제17권1호
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• pp.8-15
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• 2005

This study concerns the characteristics of helical flow in a concentric and eccentric annulus with a diameter ratio of 0.52 and 0.9, whose outer cylinders are stationary and inner ones are rotating. Pressure losses and skin friction coefficients have been measured for fully developed flows of water and $0.2\%$ aqueous of sodium carboxymethyl cellulose(CMC), respectively, when the inner cylinder rotates at the speed of $0\~500$ rpm. The effect of rotation on the skin friction coefficient is significantly dependent on the flow regime. In all flow regimes, the skin friction coefficient is increased by the inner cylinder rotation. This study shows the change of skin friction coefficient and wall shear stress corresponding to the variation of rotating speed of the inner cylinder, radius ratio, eccentricity, and working fluids.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2095-2100
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• 2003

This Experimental study concerns the characteristics of vortex flow in a concentric annulus with a diameter ration of 0.52, whose outer cylinder is stationary and inner one is rotating. Pressure losses and skin-friction coefficients have been measured for fully developed flow of bentonite-water solution(5%) when the inner cylinder rotates at the speed $0{\sim}400rpm$. The results of present study reveal the relation of the bulk flow Reynolds number Re and Rossby number $R_o$ With respect to the skin friction coefficients. The effect of rotation on the skin friction coefficient is significantly dependent on the flow regime. In all flow regime, the skin friction coefficient is increased by the inner cylinder rotation. The critical (bulk flow) Reynolds number $Re_c$ decreases as the rotational speed increases. Thus, the rotation of the inner cylinder promotes the onset of transition due to the excitation of Taylor vortices.

• 청정기술
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• 제14권4호
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• pp.281-286
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• 2008

Polyacrylamide (PAA) 수용액의 유변학적 특성이 $CO_2$의 흡수속도에 미치는 영향을 고찰하기 위해 $25^{\circ}C$, 1기압에서 평판조의 흡수기(교반조의 임펠러 크기 0.05 m, 교반속도 50 rpm)를 사용하여 PAA 수용액에 $CO_2$의 흡수실험을 행하였다. 제시한 Deborah수와 $CO_2$의 물질전달계수와의 상관관계식으로부터 물질전달계수를 구하여 triethanolamine을 첨가한 PAA수용액에서 $CO_2$의 화학흡수속도의 산출에 사용하였다. PAA수용액에서 $CO_2$의 흡수속도는 동일점도의 기준에서 뉴튼액체에서의 값보다 감소하였다.