• 제목/요약/키워드: 유동전단응력

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전기유변유체의 빙햄특성과 밸브 및 댐퍼에의 응용 (Bingham Charateristics of Electrorheological Fluid and Its Application to ER valve and ER Damper)

  • 배종인
    • 유변학
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    • 제10권1호
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    • pp.31-37
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    • 1998
  • 전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

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전극재질 및 간긍에 따른 ER유체의 특성실험 (Characteristics of ER Fluids with Different Electrode Gaps and Materials)

  • 최승복
    • 유변학
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    • 제10권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • 본논문에서는 전기장 부하에 따라 유동성질이 변화하는 ER유체의 빙햄특성을 실험 적으로 연구하였다. 특히 ER유체의 빙행특성에 영향을 주는 여러인자중 전극 간격 및 재질 에 따른 ER유체의 항복전단응력과 전류밀도의 변화를 온도에 따라 고찰하였다. 이를 위하 여 전극 간격을 가변시킬수 있는 전기 점도계를 세가지 재질로 자체 제작하였다. 전극간격 은 0.75 mm, 1.00mm 및 1.25 mm 로 설정하였으며 전극 재질은 스테인레스 스텔, 동 그리 고 기계구조용 탄소강(SMS45C)을 사용했다. 한편 실험에 사용된 ER유체는 자체 조성한 수 계 ER유체인 ERF-1과 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF-2 두가지를 선택 하였다. 실험은 $25^{\circ}C$와 7$0^{\circ}C$ 및 10$0^{\circ}C$에서 수행하였으며 전기장은 0-4kV/mm 범위에서 온 도 및 ER유체의 종류에 따라 부하 가능한 전압까지 공급하였다. 전단변형률 50, 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 및 1200 s-1에서 얻은 전단응력 실험결과로부터 최소오차선형법을 이용하여 전단변형률 영에서 동적 항복전단응력 값을 도출하였으며 그결과로부터 전극 간격 및 재질에 따른 ER효과의 변화를 고찰하였다. 또한 상온과 10$0^{\circ}C$에서 4kV/mm의 전기장을 부하하여 전기장에대한 ER유체의 응답특성을 실험을 수행했다.

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겨자 페이스트의 시간의존 유동특성 (Time-dependent Flow Properties of Mustard Paste)

  • 이정진;이지수;유병승
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.155-158
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    • 2003
  • 겨자 페이스트의 시간의존성을 관찰하기 위해 총고형분 함량(18, 21, 24, 27, 30%)과 전단속도$(15,\;20,\;25\;s^{-1})$를 달리하여 시간-전단응력 변화가 분석되었으며, 이들 데이터들은 Figoni 및 Shoemaker 모델, Weltman 모델, Hahn 모델에 적용하여 정량적으로 평가되었다. 일정한 전단속도에서 겨자페이스트의 농도가 증가함에 따라 보다 높은 전단응력을 나타냈으며, 3종류의 모델식에서의 각 매개변수들은 농도에 따라 일정한 경향을 나타내어 겨자 페이스트의 시간의존 유동 특성에는 다른 분산식품들과 마찬가지로 농도에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 그러나 일정 농도를 기준으로 전단속도에 따른 시간의존성 변화에서는 25%와 27%농도를 가진 시료를 제외하고는 각 매개변수 값들의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 시간의존 유동특성 모델에 적용한 결과, Weltman 모델이 다른 모델식에 비해 가장 높은 결정계수$(R^2)$을 보여주고 있어 Weltman 모델식이 겨자 페이스트 시간의존성을 나타내는 가장 적합한 모델식임을 알 수 있었다.

미세유체 기술을 활용한 혈관 모사

  • 도준상
    • 기계저널
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    • 제50권11호
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    • pp.28-30
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    • 2010
  • 이 글에서는 미세유체 기술을 활용하여 혈관 내의 유동에 의하여 발생하는 전단응력이 혈관 내부의 다양한 세포의 기능 및 상호작용에 미치는 영향을 연구하는 기술에 대하여 소개하고자 한다.

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마요네즈 콜로이드 용액의 응력완화에 관한연구 (Stress Relaxation of mayonnaise Colloidal Solution)

  • 윤승희
    • 유변학
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    • 제7권1호
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    • pp.28-34
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    • 1995
  • 고체가 아닌 계인 마요네즈에 대해 Couette형 점도계를 사용하여 일정한 전단속도에 서 시간과 더불어 전단응력이 감소하는 응력완화 곡선을 온도 2$0^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 3$0^{\circ}C$, 34$^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$ 에서 얻었다 이현상을 설명하기 위하여 구조가 형성되는 flow unit 2와 구조가파괴되는 flow unit 3에 대한 fraction (X2, X3)사이의 평형을 생각하고 X2 와 X3 에 해당하는 항에 실 험적 조건인 s=p(t0+t)의 관계를 적용하여 다음과 같은 응력완화에 관한 식을 구하고 이식을 실험결과에 적용하여 유동파라메타를 구하였으며 그 파라메타중의 평형상수 k와 실험 온도 를 이용하여 열역학 파라메타를 구하였다.

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폴리에틸렌옥사이드 수용액의 유변학적 특성 평가 - 크리프 및 크리프 회복 - (Rheological, Characterization of Aqueous Poly(Ethylene Oxide) Solutions - Creep and Creep Recovery -)

  • 장갑식;김태훈;박영훈;송기원
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.175-178
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    • 2001
  • 일반적으로 점탄성 거동을 나타내는 고분자 액체의 전단유동특성(shear flow properties)을 평가하기 위하여 정상전단(steady shear), 동적전단(dynamic shear), 응력완화(stress relaxation) 그리고 크리프(creep) 및 크리프 회복(creep recovery) 실험 등이 활용되고 있다[1], 이때 영전단점도(zero shear viscosity)와 정상상태 회복 컴플라이언스(steady-state recoverable compliance)는 정상상태(steady state)에서 얻어지는 물리량으로, 각 실험방법으로부터 직접적 또는 간접적으로 측정이 가능하다. (중략)

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밤전분 호화액의 유동특성 (Rheological Properties of Gelatinized Chestnut Starch Solution)

  • 박영희;김성곤;이신영;김주봉
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.314-318
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    • 1984
  • 밤전분 희석호화액$(1.2{\sim}1.8)$의 유동특성을 Brook-field(LVT) nallow gap 회전점도계를 사용하여 측정하였다. 밤전분 호화액은 전단속도 $0.349{\sim}13.576s^{-1}$의 범위에서 의가소성 유체의 거동을 보였으며, 1.65및 1.8%에서는 틱소트로픽 유체의 거동을 나타내었다. 1.65% 이상에서 전단응력의 시간의존성은 초기 5분 이내에 급격하였으며, 평형에 도달하는 시간은 약 40분이었다. 유동거동지수값은 1.5% 이하에서 평균 약0.91. 1.65% 에서는 약 0.71로 농도의 증가에 따라 의가소성의 정도가 커졌다. 점조도지수값은 농도의 증가에 따라 증가하였으며, 지수함수식으로 표시될 수 있었다. 1.5% 이하에서와 1.65%이상에서 직선의 기울기가 서로 다른 경향을 보였다. 항복응력값은 1.5%이하에서 측정 전단응력 범위에서 거의 무시할 수 있는 낮은 값으로서 농도증가에 따라 차이를 보이지 않았으나, 1.65%이상에서는 무시할 수 없는 값을 나타내었으며, 농도 증가에 따라 급격히 증가하였다. 점조도 지수와 온도변화의 관계는 아레니우스식의 형태로 표현할 수 있었으며, 밤전분 호화액(1.65%)의 활성화에너지는 5.15kcal/g.mol이었다.

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코일 위치에 따른 동맥류 내부 혈류유동의 변화 (Intraaneurysmal Blood Flow Changes for the Different Coil Locations)

  • 이계한;정우원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.295-300
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    • 2004
  • 코일을 동맥류에 삽입하여 동맥류 내부 유동 정체를 유발하므로 동맥류를 치료 방법이 최근 많이 사용되고있다. 동맥류의 내부를 코일로 완전히 채우지 못하고 부분 폐색할 경우가 발생하며, 동맥류의 부분 폐색 위치에 따라 혈류 유동이 변하므로 이는 동맥류 내부의 혈전 형성에 영향을 미필 수 있다. 또한 동맥류가 발생한 모혈관의 형상에 따라 동맥류로 유입되는 유동 특성이 변하므로, 모혈관의 형상에 따라 효율적인 동맥류 폐색을 위한 코일의 위치가 변할 수 있다. 효율적인 동맥류 폐색을 위한 코일 위치를 제시하기 위하여 내경 동맥에서 발생한 측방 동맥류의 부분 폐색위치와 내경 동맥의 형상에 따른 동맥류 내부 유동장을 수치해석을 이용하여 해석하였다. 3차원 맥동 유동장은 혈액의 비뉴톤성 점성 특성을 고려하여 계산되었다. 또한 동맥류 폐색에 영향을 미치는 유체역학적 인자인 동맥류 유입 유량 및 벽전단응력을 계산하였다. 코일은 동맥류 목에 삽입하였을 경우에는 천정부에 삽입한 경우에 비해 동맥류 내부로 혈류의 유입을 감소되었다. 임계 벽전단응력 이하의 저 전단응력지역은 곡선형 모혈관에 비해 직선형 모혈관에서 컸으며, 원위부 목 폐색 모델에서 가장 크게 나타났다. 따라서 동맥류 원위부 목은 동맥류 내부로의 혈류 유입이 감소하고, 저 전단응력 지역을 크게하는 코일 위치이므로, 이 위치는 동맥류 색전술시 혈전의 형성으로 인한 동맥류 폐색에 적합한 위치로 예상된다.

세립토의 모래함량에 따른 유변학적 특성 분석 (Rheological Characteristics of Fine-Grained Soil with Sand Content)

  • 강효섭;김윤태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1897-1905
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    • 2013
  • 항복응력, 점성과 같은 유변학적 특성은 토석류의 유변성을 결정하는 주요 매개변수이다. 본 연구에서는 다양한 액성지수와 모래함량을 가지는 세립토를 대상으로 유변측정 시험을 수행하였다. 이를 통해 전단응력-전단변형률속도 관계, 액성지수와 점성 및 항복응력 관계, 체적농도와 점성 및 항복응력 관계 등과 같은 다양한 분석을 통해 모래함량을 달리하는 흙에 대한 유변학적 특성을 파악하였다. 유변측정 시험 결과로부터 세립토의 유동곡선 특성은 전단변형률속도가 점차 커짐에 따라 곡선의 기울기가 감소하는 전형적인 전단담화(shear thinning)의 거동 형태를 나타냄을 알 수 있다. 동일한 모래함량을 갖는 시료에서 액성지수가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 감소하는 경향을 보이며, 동일 액성지수 상태에서 모래함량이 커짐에 따라 항복응력과 점성 모두 증가하는 것으로 나타났다. 항복응력과 점성은 약간의 함수비 증가에도 크게 감소함을 알수 있다. 체적농도($C_v$)가 증가함에 따라 항복응력과 점성은 증가하는 경향을 나타낸다. 회귀분석을 통해 임의의 체적농도($C_v$)에 대한 항복응력과 점성의 계수 ${\alpha}_1$, ${\alpha}_2$, ${\beta}_1$, ${\beta}_2$를 산정하였다.