• Title/Summary/Keyword: 유체의 흐름

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Deep RIE를 이용하여 제작된 마이크로 노즐 내에서 유체의 거동에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 분석

  • Jeong, Gyu-Bong;Song, U-Jin;Cheon, Du-Man;Yeo, Jun-Cheol;An, Seong-Hun;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2009
  • 다이렉트 프린팅 방식에 대한 수요가 높아지면서 마이크로 노즐에 대한 수요도 높아지고 있다. 마이크로 노즐은 Nano particle deposition system (NPDS)에서 가장 중요한 부분으로 금속이나 세라믹 분말을 음속으로 가속시키는 역할을 한다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 스페이스 셔틀과 주사바늘이 없는 약물 주사 시스템 등의 많은 분야에서 사용 가능하다. 이러한 마이크로 노즐은 대부분 기계적 절삭법을 이용하여 알루미늄으로 만들어져왔다. 하지만 알루미늄으로 만들어진 마이크로 노즐은 경도가 낮아 세라믹 나노 입자를 적층하는 것에 적절치 못하며 사용가능한 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. 또한 가장 큰 단점으로 노즐목을 1mm이하로 제작하는 것이 어렵다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 Si wafer를 Deep RIE 방식을 이용하여 3차원적으로 제작하였다. Deep RIE 방식 중 BOSCH process를 이용하였다. 이렇게 만들어진 마이크로 노즐은 다이렉트 프린팅 방식중 하나인 NPDS에 적용하였다. Si wafer로 만들어진 마이크로 노즐이 적용된 NPDS를 이용하여 graphite 분말을 가속하여 적층 실험을 실시하였다 이와 함께 전산 유체 역학(CFD)를 이용하여 마이크로 노즐일 이용한 초음속 가속 가능 여부를 판단하였다. 전산 유체 역학은 유한 요소법을 이용하여 유체의 거동을 시뮬레이션을 통하여 예측하는 것으로 마이크로 노즐 내에서 유체의 흐름을 예상할 수 있다. 실제 실험의 결과와 전산 유체 역학을 이용한 시뮬레이션 결과dml 비교 분석을 실시하였다.

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Simulation of Compressible Stratified Flow tty the Finite Difference Lattice Boltzmann Method (차분격자볼츠만법을 이용한 압축성성층유체의 수치계산)

  • Kang Ho-Keun;Tsutaharai Michihisa;Kim Jeong-Hwan;LEE Young-Ho
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2001.05a
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    • pp.85-92
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    • 2001
  • 중력이 작용하는 압축성유체를 고려함에 있어, 밀도성층 뿐만 아니라 엔트로피 성층의 고려도 중요하다. 본 연구에서 압축성격자볼츠만 유체모델을 이용한 차분계산법을 이용하여 2차원 채널에서 성층류의 전형적인 형상인 선택취수현상을 시뮬레이션 하였으며, 본 모델의 유효성을 확인하였다. 또한 비점성, 비압축성유체의 선택취수흐름과의 차이에 관해서 압축성의 관점에서 고찰하였다.

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Drag Reduction of Cylinder with Dimpled Surface (표면에 딤블이 있는 원주의 항력감소)

  • 노기덕
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.155-161
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    • 2001
  • Fundamental studies on the drag reduction of the circular cylinder having dimple were conducted by the measurement of the fluid force acting on the cylinder and by the flow visualization around the cylinder. The drag coefficients were changed by the shape and the geometrical arrangement of the dimple. The drag of the cylinder was reduced about 25% by the proper arrangement of the dimple. The flow field around the cylinder having dimple, which was the minimum drag, was visualized by the hydrogen bubble technique. In this case, the separation points were moved rearward and the wake region was small in comparison with that of the cylinder having no dimple.

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Finite Element Analysis of Flow by Adaptive Meshing Technique (적응적 요소망을 이용한 흐름의 유한요소 해석)

  • Jang, Hyung-Sang;Kim, Eu-Gene;Goh, Tae-Jin;Kim, Do-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1721-1725
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    • 2006
  • 유한요소법으로 공학적 문제를 해결할 때에는 적절한 모델링을 통하여 가장 빠르고 정확한 해를 얻도록 해야 한다. 유체 흐름의 기본 변수인 속도는 그 공간 도함수가 요소간에 불연속을 이루게 된다. 속도의 공간 도함수는 기본적으로 유체에서의 응력, 압력, 및 와도 등과 밀접한 관련이 있다. 또한 이러한 요소간의 속도의 공간 도함수에서 발생하는 불연속의 크기는 요소망이 세분화되어 감에 따라 감소하면서 정확한 해에 수렴하게 된다. 즉 속도의 공간 도함수를 대상으로 오차에 정도를 판단하는 것이 기존의 유한요소 모델의 타당성을 판단하는 기준으로 적합함을 알 수 있다.

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A Study of Flow Induced Noise for Multilevered Cylinder due to Turbulent Boundary Layer (난류경계층에 의한 다층재질 원통형 실린더의 유체소음 해석 연구)

  • 신구균;홍진숙;이헌곤
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.271-276
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    • 1994
  • 본 연구에서는 외부 호스, 내부 충진유 및 탄성체 핵으로 구성된 다층 재질의 무한히 긴 원통형 실린더가 자유 흐름 중에 있을 때, 유체 유동에 의한 난류 경계층내 벽면 압력 변동(wall pressure fluctuation)이 내부 탄성체 핵의 표면에 미치는 영향을 분석하기 위하여 난류 경계층에 의한 다층 재질의 실린더 내부 압력 변동 해석 이론을 정립하였다. 본 해석 이론에서는 파동 방정식을 이용하여 외부 호스 벽면 압력에 대한 전달 함수를 도출하고, 난류 경계층내 벽면 압력 변동은 Corcos Model을 기초로 하여 Strawderman이 제안한 실험식을 사용하여 추정하였다. 또 이를 바탕으로 자유 흐름 속도 변화등에 따른 실린더 내부 압력변도의 변화를 분석하여 보았다.

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Calculation of Near and Far Acoustic Fields Due to a Spinning Vortex Pair in Free Field (자유흐름장 내의 회전하는 와류쌍에 의한 근거리 및 원거리 음장해석)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.29-36
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    • 1997
  • 자유흐름장에 놓여 있는 회전 와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 사극음원이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하여 매우 안정된 해를 얻을 수 있었다. 계산된 결과들은 MAE 방법과 비교하여 정확도를 입증하였다. 본 연구를 통해 비압축성 압력교란을 원천항으로 하여 물체가 존재하지 않는 경우에도 사극음원에 의한 음장을 수치적으로 계산이 가능함을 입증하였다.

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Electrohydrodynamic Flow around a Circular-Cylindrical Rod Submerged in a Dielectric Liquid (비전도성 액체에서의 실린더 막대 주변에 생기는 전기동역학적 유체흐름)

  • Park, Hyun-Jin;Ryu, Jae-Chun;Kang, Kwan-Hyoung
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.51-54
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    • 2007
  • The induced-charge electroosmosis (ICEO) is a kind of electroosmotic flow which is generated by the electrical charge induced by an externally-applied electric field. That kind of electrokinetic phenomenon provides a nonmechanical technique to handle microscale flows and particles. In this work, we report that the ICEO-like flow is observed around two kinds of circular-cylindrical rod submerged in a dielectric liquid. The conductivity of the solution is varied by adding a surfactant. The flow field is visualized by the PIV method, and average flow speed shows a remarkable dependence on electrical input frequency. Interestingly, the characteristics of the flow are quite different from the conventional ICEO with respect to the flow direction and the locations of center of vortices.

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Drag Reduction of Cylinder with Dimple (딤블 있는 원주의 항력 감소)

  • Ro, Ki-Deok;Park, Ji-Tae
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.04b
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    • pp.502-507
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    • 2000
  • Fundamental studies on the drag reduction of the circular cylinder having dimple were conducted by the measurement of the fluid force acting on the cylinder and by the flow visualization around the cylinder. The drag coefficients were changed by the shape and the space for the arrangement of the dimple. The drag of the cylinder was reduced about 50% by the proper arrangement of the dimple. The flowfield around the cylinder having dimple, which was the minimum drag, was visualized by the hydrogen bubble technique. In this case, the separation points were moved rearward and the wake region was small in comparison with the cylinder having no dimple.

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EQUATION GOVERINIG SURFACE WAVES OF SMALL AMPLITUDE IN THE PRESENCE OF RPTATIONAL FLOW (회전류 존재시의 소진폭 표면파의 방정식)

  • Choi, In june
    • 한국해양학회지
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    • v.17 no.2
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    • pp.69-73
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    • 1982
  • Wind wave generation is generally accompanied by a strong wind drift currint near the surface. The current can not be considered irrotational. The classical eqration gorerning free surface wave is formulated on the basis of irrptationality. To deal with the situation proterly, an equation governing free surface fluctuation of small amplitude is derived when the mean flow can not be assumed irrotational. The equation encompass the [lassical one as a limiting case as expected.

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Characteristics of Pressure Drop in the Membrane Support Sheet for Reverse Osmosis (역삼투압용 막지지천의 압력강하 특성)

  • 장호남;김동필;김연철
    • Membrane Journal
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    • v.3 no.1
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    • pp.22-28
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    • 1993
  • Fabrics of polyester, polyacrylics, nylon and cotton were tested to investigate the possibility. of using these matehals as a membrane support sheet. Considering the physical properties such as compaction rate, membrane embossing, water flux, the chemical and mechanical properties, 50 denlet polyester fabrics was found to be the appropriate material as a membrane support sheet among the tested materials. The experimental parameters such as pressure drop, compression pressure and viscosity were changed to investigate the effects of these parameters on the flow patten in this membrane support sheet. As a result, it was shown that Darcy's law could be satisfactorily applied to describe the flow pattern in this membrane support sheet.

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