• 제목/요약/키워드: Annulus flow

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외부유로 내벽에 설치된 핀 형상에 따른 이중관 열교환기의 열전달 및 유동에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on Heat Transfer and Flow Characteristics of a Finned Downhole Coaxial Heat Exchanger)

  • 박천동;이동현;박병식;최재준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.79-86
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이중관 지중열교환기의 내부에 삽입되는 유로의 외벽에 설치된 핀 형상에 따른 유동 및 열전달 특성의 변화를 수치해석적으로 분석하였다. 해석에는 상용 CFD 소프트웨어인 Ansys Fluent를 이용하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류 모델을 적용하였다. 지중열교환기의 성능을 높일 수 있는 핀의 형상을 찾기 위하여 핀의 각도($15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 높이비(0.1, 0.3, 0.5), 그리고 핀 간의 간격비(1, 3, 5)를 변화시키며 해석을 수행하였다. 그 결과 핀의 각도와 높이가 증가하면서 대부분의 핀 형상에서 외각유로의 외벽과 내벽에서 Nusselt 수가 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 핀 각도 $15^{\circ}$, 높이 비 0.3 이하의 형상에서 핀이 설치되지 않은 경우보다 외벽의 열전달계수는 증가하며 내벽의 열전달 계수가 감소하는 결과를 관찰하였다. 또한 핀 간의 간격이 감소할 경우 외벽의 열전달계수는 큰 변화가 없으나 내벽의 열전달계수는 감소하는 경향이 나타났다.

인공심장판막의 개발과 동물실험 -인공심장판막의 2차 동물실험- (The Second Animal Tests of Artificial Heart Valves)

  • 김형묵
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제23권4호
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    • pp.617-621
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    • 1990
  • A heart supplies blood of about 15, 000 liters to each human organ in a day. A normal function of heart valves is necessary to accomplish these enormous work of heart. The disease of heart valve develops to a narrowness of a closure, resulting in an abnormal circulation of blood. In an attempt to eliminate the affliction of heart valves, the operative method to replace with artificial heart valves has developed and saved numerous patients over past 30 years. This replacement operation has been performed since early 1960`s in Korea, but all the artificial heart valves used are imported from abroad with very high costs until recent years. New artificial heart valves have been developed in Korea Advanced Institute of Science and Technology since early 1980`s. The first developed valve was designed with a free-floating pyrolytic carbon disk that is suspended in a titanium cage. The design of the valve was tested in vitro, and in animals in 1987. The results from this study was that the eccentrically placed struts creates a major and minor orifice when the disc opens and stagnation of flow in the area of the minor orifice has led to valve thrombosis. In this work, the design of the valve was changed from a single - leaflet valve to double - leaflet one in order to resolve the problems observed in the first - year tests. Morphological and hemodynamic studies were made for the newly designed valves through the in vitro and in vivo tests. The design and partial materials of the artificial heart valve was improved comparing with first - year`s model. The disc in the valve was modified from single - leaflet to bi - leaflet, and the material of the cage was changed from titanium metal to silicon - alloyed pyrolytic carbon. A test was made for the valve in order to examine its mechanical performance and stability. Morphological and hemodynamic studies were made for the valve that had been implanted in tricuspid position of mongrel dogs. All the test animals were observed just before the deaths. A new artificial heart valve was designed and fabricated in order to resolve the problems observed in the old model. The new valve was verified to have good stability and high resistance to wear through the performance tests. The hemodynamic properties of the valve after implantation were also estimated to be good in animal tests. Therefore, the results suggest that the newly designed valve in this work has a good quality in view of the biocompatibility. However, valve thrombosis on valve leaflets and annulus were found. This morphological findings were in accordance with results of surface polishing status studies, indicating that a technique of fine polishing of the surface is necessary to develop a valve with higher quality and performance.

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막성주위형 심실중격결손중의 봉합시 경삼첨판륜 절개방법의 외과적 치료효과 (Effects on Surgical Repair of VSD by TATV)

  • 곽몽주;김보영
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권9호
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    • pp.869-875
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    • 1997
  • 막성주위형 심실중격결손증(Perimembranous ventricular septal defect, PMVSD)은 심실중격결손증(ventriculal septal defect, VSD)의 가장 흔한 형태이며, 그 수술방법 또한 다양하다. 막성주위형 심실중격결손증(PMVSD)을 교정하는 대표적인 수술방법은 우심방을 절개하여 결손부위를 직접보고 펫취봉합하는 방법이다. 그러나 상부 경계가 잘 안보일때 혹은 건삭(ch(wda)의 VSD경계부위 부착의 원인으로 인하여 다발성 VSD로 보일때 외과 의사에 따라서 경삼첨판륜 절개방법(transannular approach of tricuspid valve, TATV)을 가끔 이용하고 있다. 그 러나 이 수술방법은 삼첨판륜을 절개하기때문에, 방실판막의 개폐작용에 문제가 생길 수 있다고 취급되어왔 다. 본 연구는 경삼첨판륜 절개방법(TATV)이 막성주위형 심실중격결손증(PMVSD) 수술시 안전한 방법인지를 알아보고자 하였다. 최근 5년간 단독형 막성주위형 심실중격결손증 96례를 대상으로 그중 28례(29%)에서 경삼첨판륜 절개방법 (TATlr)으로 VSD를 봉합하였으며, 수술후 3개월에서 33개월동안 추적관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수술시 나이는 4개월에서 38세였는데, 5세이상에서 17(6 %)례로 가장 많았다. 2. 수술전 폐1체 혈류비는 1에서 2.8이었고, 22fll(79%)에서 2이하였다. 3. 수축기 폐동맥압은 8례에서 30 mmllg미만, 17례에서 30-50 mmHg사이, 3례에서 50 mmHg이상으로 25례 (89%)에서 50 mmHg이하였다. 4. 삼첨판폐쇄부전은 수술전 12례에서 없었고, 6례에서 미세했고, 3례에서 경했고, 5례에서 중등도 2례에서 중증도였는데,수술후에는 4례에서 경했고, 6례에서 미세했고, 18례에서는 없어져, 대체로 수술후 감소하거나 없어지는 경향을 보였다. 5. 좌-우 단락양이 적은 막성주위형 심실중격결손증(PMVSD)에서 삼첨판맹낭(tricuspid valve pouch 19례), 우심실 유출로폐쇄(4례), 아급성심내막염(1례) 및 동반질환을 부가적인 수술적응으로 삼았다. 6. 수술후 관찰결과 사망률은 없었고, 잔존 심실중격결손증도 없었다. 이상의 결과로 경삼첨판륜 절개방법(TATV)은 삼침판맹낭을 가지고 있는 막성주위형 심실중격결손증 (PMVSD) 수술시 좋은 방법이며, 또한 막성주위형 심실중격결손증(PMVSD)에서 수술시 시야를 좋게하고 수술후 삼첨판폐쇄부전에 악영향을 미치지 않는 결과로 안전하고 효과적인 방법으로 사료된다.

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