• 제목/요약/키워드: 자성유체유동

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GSMAC법을 이용한 밀폐된 정방형관내 자성유체의 열-유동 특성에 관한 해석적 연구 (Numerical analysis on thermal-fluidic characteristics of the magnetic fluid in a cavity using GSMAC)

  • 서재형;이무연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.997-1002
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    • 2013
  • 본 연구에서는 자성유체의 열-유동 특성을 고찰하기 위하여 밀폐된 정방형관내 자성유체의 열-유동 특성에 관하여 GSMAC법을 이용하여 수치해석적으로 접근하였다. 자성유체의 지배방정식은 자연대류의 연속, 운동량 및 에너지 방정식과 나노자장입자의 자장 및 자화방정식을 추가로 고려하였고 밀폐된 정방형관의 외부에서 가하는 인가자장 세기 및 방향에 따른 자성유체의 온도 및 열전달계수 등의 열전달 특성과 유선 및 등온선도 등의 유동 특성의 변화를 규명하였다. 그 결과, 정방형관내 자장이 수평방향으로 인가될 경우 인가자장 H=-6000에서 평균 Nusselt 수가 0.1592가 되었으며, 자성유체의 열-유동 현상을 인가자장의 세기 및 방향에 따라 제어할 수 있게 되었다.

자성유체의 Benard 유동에서 열전달특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis on the Heat Transfer Characteristics of Benard Flow in a Magnetic Fluids)

  • 박정우;진성호;전철호;서이수;김영삼
    • 한국자기학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-46
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    • 2003
  • 본 연구에서는 높이와 길이의 비가 1:4인 장방형 케버티에서 바닥을 가열하고 좌우측 및 상부를 냉각할 경우 나타나는 베나드 유동을 다루었다. 자성유체는 미시적인 견지에서 자장의 영향에 의해 내부입자가 회전을 하고, 그 영향이 거시적인 열유동에 미치게 된다. 본 연구에서는 수치해석방법으로 비전도성 자성유체의 지배방정식계에 GSMAC algorithm을 적용하였다. 그 결과 베나드 유동은 외부자장의 방향 및 세기에 따라 제어할 수 있었고, H=-7000에서 임계점이 존재함을 알 수 있었다.

원관내 자성유체의 동적특성 (Dynamic Characteristic of Magnetic Fluids in a Circular Pipe)

  • 유신오;박정우;최병호;서이수
    • 한국자기학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.42-47
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    • 2000
  • 본 논문에서는 원관내 횡방향 자장을 인가한 경우에 자성유체의 유동을 이론적으로 연구하였다. 이론식 도출에 있어서 Eringen의 극성이론과 Shliomis에 의해 유도된 지배방정식을 사용했다. 자기적 응답으로서 속도, 와도, 각속도의 분포 및 이론식을 통해서 자성유체는 비뉴우톤 유체임을 나타낸다. 또한, 인가자장이 종방향일때와 비교해서 자성유체의 동적특성을 조사한다. 즉, 자성유체에 영향을 주는 자장의 범위를 극성, 치수 및 자성효과 파라미터를 이용해서 조사한다.

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전자석 유동층에 의한 자성/비자성 입자의 분리 (Separation of Magnetic/non-Magnetic Particles by an Electromagnetic Fluidized Bed)

  • 김용하;서인국
    • 자원리싸이클링
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    • 제6권1호
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    • pp.17-22
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    • 1997
  • 미립의 자성/비자성 입자의 혼합분체로부터 자성 입자만을 연속적으로 분리할 수 있는 전자석 유동층이 제안되었고 본 선별기에 의해 분리된 입자분중 자성 분율에 대한 공탑 가스유속, 혼합분체내 자성 입자의 분율(=100-비자성 입자의 분율) 및 전자석으로 공급되는 전류 세기와 같은 조업변수의 영향이 규명되었다. 전자석 유동층에 의한 자성 분리는 미립의 혼합분체내 자성입자에 작용하는 전자서의 자력이 분체를 유동화시키는 가스흐름으로 인한 유체력보다 클 때 가능함이 밝혀졌다.

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가시화기법을 이용한 고정자장에서 이중원관내 자성유체의 열유동 특성에 관한 연구 (Thermal-flow Characteristics of Magnetic Fluid for Concentric Annuli Under Fixing Magnetic Field Using Visualization Technique)

  • 김형진;서재형;김대완;이무연;서이수
    • 한국자기학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.26-30
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 고정자장에서 이중원관내 인가자장의 방향 변화에 따른 자성유체의 열유동 특성에 관하여 실험적으로 연구하는 것이다. 이를 위하여 이중원관 내부원관은 $30^{\circ}C$로 유지하고 외부원관은 $25^{\circ}C$로 유지하였으며, 자성유체가 담겨져 있는 중앙관에 고정자장을 상하 좌우의 4방향으로 인가하였다. 인가자장은 영구자석 4개를 이용하여 이중원관 전체로 균일하게 인가하였고, 이중원관내 자성유체는 인가자장의 방향에 따라 열유동 특성이 변화였다. 결과적으로 인가자장을 상측면에서 인가하였을 경우 중력의 영향이 감소하는 방향으로 열확산이 이루어졌으며, 반대로 인가자장을 하측면에서 인가하였을 경우 외견상 중력에 자기 체적력이 추가되어 열확산이 촉진됨을 알 수 있다.

수평진동이 있는 용기내 자성유체 액면 동요 현상에 관한 연구 (A Study on Fluid Surface Movement Phenomena of Magnetic Fluids in a Container Subjected to a Horizontal Oscillation)

  • 김대완;박정우;서이수
    • 한국자기학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.183-187
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수평진동이 있는 용기내 자유표면을 갖는 자성유체에 용기하부로부터 수직자장을 인가시킨 경우 유동을 실험하였다. 실험은 직사각형 및 원통형 용기에 대해 자성유체에 인가된 자기력이 공진주파수, 액면변위에 미치는 영향을 조사하였다. 인가자장의 증가는 최대 공진점 및 액면변위에 영향을 미치고 그 결과 표면파의 진폭과 슬로싱 유동의 변동주기를 변화시킨다.

이중원관내 자성유체의 외부자장에 대한 자연대류의 실험적 연구 (Experimental Study of Natural Convection for Magnetic Fluids in Annular Pipes Under the Influence of External Magnetic Fields)

  • 서이수;박정우;이준희
    • 한국자기학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.245-249
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    • 2001
  • 자성유체의 자연대류현상은 중력 및 부력과 함께 자기체적력이 존재하기 때문에 보통의 뉴턴유체와는 다른 양상을 보인다. 본 연구에서는 자장이 자성유체(W-40)의 자연대류에 미치는 영향으로, 이중원관에 있어서 인가자장의 방향과 세기에 따라 자연대류 현상의 변화 및 전열 유동 특성을 실험적으로 해석 연구하고자 한다. 해석모델의 고온 및 저온벽면의 온도는 $25^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$로 설정하였다. 그 결과 자성유체의 자연대류현상은 외부자장에 의해 제어될 수 있다.

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장방형 용기내 자성유체의 Benard유동에 대한 전열 제어 특성에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Control Characteristics of Benard Flow a Magnetic Fluids in a Rectangular Enclosure)

  • 안종국;서이수;박길문
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.32-39
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    • 2004
  • This study deals with the Benard Flow of Magnetic Fluids in a rectangular cavity which the ratio between height and width is 1 : 4 and the base side or left side is a heating face while other sides are to be cooling faces. When Magnetic field was equally impressed, considering the internal rotation of the elementary ferromagnetic particle, we found the following result from the numerical analysis of the GSMAC algorithm applied to the equation of the magnetic fluid. Benard flow is controlled by intensity and direction of magnetic fields, and critical point appears when especially magnetic field with a heating base and side area near H=-7000 and H=-10000 is applied.

반원관내 자성유체의 유동에 관한 연구 (A Study on the Flow Behavior of Magnetic Fluids in a Closed-semicircular Pipe)

  • 황성욱;박정우;서이수
    • 한국자기학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.253-258
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    • 2007
  • 본 연구에서는 밀폐된 반원관내 자성유체의 자연대류 현상을 수치적으로 연구하였다. 수치해석방법은 Siliomis의 GSMAC법을 이용하였다. 자성유체의 자연대류 현상을 수치 해석적으로 규명하여, 자성유체의 열역학적 특성을 연구하고자 하였다. 특히 열전달 해석방법으로 온도분포 및 고온벽면의 Nusselt 수를 통하여 속도 벡터와 함께 고찰 하였다. 이로 인하여, 외부 자장에 의한 세기는 자연대류 현상을 촉진 또는 억제하므로, 열전달 문제에 있어서 열의 제거에 있어서 효과적인 방법을 찾게 되었다.

평행평판사이의 입구길이영역에서 자성유체의 유동해석 (Flow Analysis of Magnetic Fluid in Inlet Length Region between Parallel Plates)

  • 박정우;박기태;김유준;서이수
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • It is attempted, in this study, to analyze the movement of the fluidity of polar magnetic fluid and to relate Newtonian fluid with the Inlet Length of infinity plates when distance between parallel plates is L. A numerical analysis is performed for the variation of inlet length when magnetic effect parameter and polar effect parameter which give special advantages to magnetic fluid are increased. From the result of numerical analysis, we confirmed that the inlet length shortens as the flux around the center axis is accelerated and the flux around the surface of a wall is controlled as the magnetic effect parameter and the polar effect parameter are increased.