• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권1호
• /
• pp.53-59
• /
• 2010

본 논문에서는, 자기유체역학(MHD)을 기반으로 마이크로 채널 내부에 다중 와류 유동을 발생시키는 새로운 형태의 카오스 마이크로 믹서를 제안한다. 제안된 마이크로 믹서의 마이크로 채널 내부에는 양측면과 바닥면에 전극들이 배치되어 있다. 배치된 전극들에 인가되는 전압 조건에 따라 다양한 형태로 로렌츠 힘이 유도되며, 이렇게 유도된 로렌츠 힘은 마이크로 채널 내부 유체의 추진 및 혼합을 야기할 수 있다. 제안된 MHD 마이크로 믹서의 혼합 양상을 평가하기 위해 3 차원 전산유체역학 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 다양한 유동 조건에 대해 MHD 마이크로 믹서의 혼합 성능을 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제45권4호
• /
• pp.384-390
• /
• 2007

본 연구는 $CO_2$ 초임계 유체를 도금액과 혼합하여 PET 필름 위에 무전해 구리도금을 실시하였으며 초임계 유체의 혼용조건에 따른 그 도금 효과를 비교하였다. 이산화탄소 초임계 유체와 도금액의 부피비는 1:9가 최적이였으며 초임계 유체가 10 vol% 이상이 되면 혼합액의 분산성이 불량해져 층분리가 발생하였다. 구리 무전해도금은 $25^{\circ}C$, 15 MPa 에서 수행된 구리막의 표면물성이 가장 균일하였다. 무전해 구리도금에서 도금액과 혼합시킨 초임계 유체의 역할은 단순히 용해도를 높여 주는 것이 아니라 도금막을 구성하는 구리입자를 1차 입자상태로 분산, 유지시킴을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
• /
• pp.24.1-24.1
• /
• 2005

• 산업기술연구
• /
• 제9권
• /
• pp.119-125
• /
• 1989

Lennard-Jones 유체 혹은 거의 구형에 가까운 분자들의 혼합물의 열역학적 성질을 예측하기 위한 용액이론이 유도되었다. 이 이론에는 에너지와 분자직경에 대한 두 개의 변수가 존재하며, 강구(hard sphere)를 중심으로 하여 동경함수(pair distribution function)를 확장시키는 교반이론(perturbation theory)에서 1/kT에 대한 일차와 이차계수의 관계로부터 얻어지는 혼합법칙을 이용하는 HSE이론과 달리 Orstein-Zernike결과와 일치되는 분자직경 변수를 먼저 구한 다음, 일차계수와 함께 얻어진 혼합법칙이 유도되었다. 이 방법으로 위 유체들의 혼합물에 적용시켰을 때, 원래의 HSE나 vdW-1의 방법보다 좋은 결과의 열역학적 성질을 예측할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.37-41
• /
• 2003

열화학 기상합성법을 이용한 탄소나노튜브의 성장에서 촉매 금속 층의 형성 공정은 탄소나노튜브의 직경 및 길이를 제어해주는 가장 중요한 요소이다. 탄소나노튜브의 대량합성을 위해 자성유체를 이용한 촉매 금속 층의 손쉬운 형성공정을 개발하였다. 수용성 폴리비닐알코올과 마그네타이트 나노 입자들이 혼합된 자성유체를 다양한 기판에 스핀 코팅하여 촉매 금속 층을 간편하게 형성할 수 있었다. 자성유체 제조 시 혼합된 수용성 폴리비닐알코올은 자성유체용액의 점성을 증가 시켜 주었으며, 이러한 점성의 증가는 스핀 코팅 시 용액과 기판간의 접착력을 증대시켜 주었다. 또한 건조 과정 이후에도 잔류되어 탄소나노튜브 합성 공정 중에 촉매금속이 응집되는 현상을 방지 차여 균일한 입자 크기를 유지하도록 하였다. 이는 고밀도의 수직 배열된 탄소나노튜브의 성장의 직접적인 원인으로 생각된다. 또한 탄소나노 튜브의 대량 합성을 위해서 Si 기판 치에 알루미나와 금속 기판에서도 탄소나노튜브의 성장을 시도하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.213-218
• /
• 1994

제올라이트 분말을 기본재료로 하는 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성이 연구되었다. 전기장 인가시 높은 한계응력을 얻기 위하여 비교적 유전상슈가 큰 5종류의 유전유체를 선택하여 제올라이트 분말과 혼합하여 전기유변유체를 준비하였다. Couette형 rheometer를 이용하여 유변유체의 한계응력을 인가된 전기장 및 온도의 함수로서 측정하였다. 이중 chlorinate hydrocabon oil과 제올라이트 분말을 혼합한 전기유변유체의 한계응력은 6KPa(E=4KV/mm, T=$25^{\circ}C$)로서 최대치를 기록하였다. 측정된 한계응력은 온도가 상승하면 점차 감소하는 반면 전류밀도는 온도에 따라 증가하였다. 전류밀도에 대한 Arrhenius 그라프에서 전기전도에 대한 활성화 에너지는 약 0.7eV였으며 이는 제올라이트 분말에 포함된 $Na^{+}$ 이온의 확산에 기인하는 것으로 분석되었다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.5-11
• /
• 2008

산업공정에서 널리 사용하는 반응기는 성질이 상이한 물질을 혼합하는 시스템으로서 본 연구에서는 이젝터(ejector)에 의한 반응기의 개발을 수행하였다. 액체-가스 이젝터는 구동유체에 의하여 기체가 흡입되면서 각종 유해가스를 제거하는 목적 또는 기체와 액체의 혼합 등 목적으로 사용된다. 본 실험에서 액체구동 가스혼합반응기의 실험 장치를 구축하고 이젝터 내부의 유동패턴과 기체용해도 자료를 도출하며 고효율 이젝터 설계를 위한 진공도 측정과 디퓨저 각도가 다른 이젝터의 실험 및 수치해석을 수행하였다. 이젝터의 성능은 흡입 측에서의 진공압력으로 평가되며 이 진공압력은 이젝터의 노즐 설계 및 유동조건에 의하여 결정되므로 이에 대한 기본적인 특성 도출이 선결되어야 한다. 순환유체의 유량이 70LPM, 80LPM 90LPM조건에서 두 가지 디퓨저에 대하여 비교실험을 수행하였다. 실험적 연구와 수치해석연구를 통하여 혼합성능과 이젝터의 내부유동특성에 대하여 고찰한 결과 디퓨저의 각도가 5.0도일 때 진공도가 더욱 높으며 구동액체의 유량이 작을 때는 진공도차이가 크지만 유량이 증가함에 따라 진공도 차이가 감소된다. 구동액체의 유량이 증가할수록 용존산소농도는 증가하며 디퓨저의 각도가 5.0도일 때는 용존산소 농도가 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 기계저널
• /
• 제42권4호
• /
• pp.42-45
• /
• 2002

이 글에서는 카오스의 이론적인 관점에서 성공적이라 할 수 있는 3차원 유동의 적용 예 중에서 산업적으로 관심의 대상이 될 수 있는 파이프 유동에서의 혼합증진, 혼합탱크 내의 혼합증진, 단축압출기에서의 혼합증진, 그리고 마이크로 채널 유동에서의 혼합증진 등 네 가지 유동에 대해 소개하도록 한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
• /
• pp.520-525
• /
• 1998

난류혼합율에 대한 예측은 원자로의 노심 열수력 설계에 있어 매우 중요한 일이다. 봉다발 구조에서 난류혼합의 주요 원인으로 지목되고 있는 유동액동(flow pulsation) 현상에 대한 척도평가(scale analysis)틀 통해 봉다발 유동장을 흐르는 저 Prandtl 수 유채에 대판 난류혼합율 평가식을 유도하였다. 난류혼합에 기여하는 인자가 분자운동, 등방성 난류운동(유동맥동 효과률 배제한 난류운동), 그리고 유동맥동의 세 부분으로 구성되어 있다고 가정하고, 각각에 대한 길이 및 속도척도를 평가하여 난류혼합율을 유도하였다. 평가식에는 P/D, Re수 P${\gamma}$ 수 등의 인자가 고려되어 있어 다양한 기하학적, 수력학적 조건과 유체의 물리적 특성이 반영되어 있다. 유도원 난류혼합율 평가식을 실험 상관식과 비교하였으며, 비교 결과 만족스러운 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.89-99
• /
• 1998

한국형 차세대원자로에서는 비상노심 안전주입수가 저온관을 통하지 않고 원자로용기에 직접 주입된다. 원자로용기의 가압열충격과 열수력적 관점에서 최적의 노즐위치를 결정하기 위해서 전산유체역학을 활용하였다. 상용 전산유체코드인 CFX를 이용하여 원자로 하향유로를 모사하는 해석대상 격자를 다중불록으로 형성한 다음 유동장을 비압축성 Navier-Stokes 운동량 방정식, 에너지 방정식과 표준 k-ε 난류모형 등으로 모형화하여 3차원 비정상상태 계산을 수행하였다. CFX에서는 경계 밀착좌표계, 비엇물림격자와 SIMPLE 알고리즘을 사용한다. 본 연구결과 원자로용기의 가압열충격 관점에서 가장 보수적인 사고인 증기관 파단사고시에도 열적혼합이 잘 일어나 가압열충격이 발생할 가능성이 없는 것으로 판단되며 안전주입수 노즐이 저온관 바로 위에 위치할 때 원자로 하향유로 내의 온도 분포가 가장 균일하여 열적 혼합 관점에서는 최적의 위치로 판단된다.