Czochralski 단결정 성장계에서 유체동의 표면 복사열전달을 고려하여 온도분포를 모사하였다. 복사열전달 고려시 표면요소들의 view factor를 고려하였다. 고-액의 2상은 고상에 가상적으로 매우 큰 점성을 부여하여 연속의 단상으로 처리하였으며 응고시 잠열은 반복열량 방출법을 개발하여 처리하였다. 본 연구에서 개발한 응고 모델을 증명하기 위하여 Ca 금속의 용융에 적용하여 실험결과와 비교한 결과 잘 맞는다는 것을 알아낸 후 본 모사 프로그램을 Cz계에서 Al금속의 단결정 성장에 적용하였다.
In the discrete formulation of the bubble stabilized Legendre Galerkin methods, the system of equations includes the artificial viscosity term as the parameter. We investigate the estimation of this parameter to get the least-squares solution which minimizes the sum of the squares of errors at each node points. Some numerical results are reported.
Introducing the interfacial pressure jump terms based on the surface tension into the momentum equations of two-phase two-fluid model, the system of governing equations is turned mathematically into the hyperbolic system. The eigenvalues of the equation system become always real representing the void wave and the pressure wave propagation speeds as shown in the previous manuscript. To solve the interfacial pressure jump terms with void fraction gradients implicitly, the conventional semi-implicit method should be modified as an intermediate iteration method for void fraction at fractional time step. This advanced semi-implicit method (ASIM) then becomes stable without conventional additive terms. As a consequence, including the interfacial pressure jump terms with the advanced semi-implicit method, the numerical solutions of typical two-phase problems can be more stable and sound than those calculated exclusively by using any other terms like virtual mass, or artificial viscosity.
The use of Hermite cubic element, as a possible finite element computation of transport equations containing shocks, has been invesigated. In the present paper the hermite cubic elements are applied to both linear and nonlinear scalar one and two dimensional equations. In the one dimensional problems, numerical results by the hermite cubic element show better than those by the linear element, and the steady state solution by the hermite cubic element yields result with good resolution. This fact proves the superiority of the hermite cubic element in space differencing. In two dimensional case, the results by the hermite cubic element shows a boundary instability, and the use of higher order time differencing method may be necessary for fixing the problem.
Finite element analysis tool was developed to analyze the casting process. Generally, casting processes consists of mold filling and solifification. In order to investigate the effects of process variables and to predict the defects, both filling and solidiffication process were simulated simultaneously. At filling process, especiallywe consider thermal coupling to investigate thermal history of material during the filling stage. And thermal condition at the final stage of filling is used as the initial conditions in a solidification process for the exact simulation of the actual casting processes. At mold filling process, Lagrangian-type finite element method with automatic remashing scheme was used to find the material flow. To avoid numerical instability in low viscous fluid, a perturbation method with artificial viscosity is adopted. At solififfication process, enthalpy-based finite element method was used to solve the heat transfer problem with phase change. And elastic stress analysis has been performed to predict the thermal residual stress. Through the FE analysis, solidiffication time, position of solidus line, liquidus line and thermal residual stress are studied. Finite element tools developed in this study will be used process design of casting process and maybe basic structure for total CAE system of castigs which will be constructed afterward.
점도(평균 분자량)의 차이가 있는 카토산을 펼름형태로 제조하여 실험통불언 백서의 펴하에 삽입하여 백서에서의 적합성을 관찰하였으며 또한 우수한 적합성올 나타낸 키토산을 화상연고제로 제조하여 인와적 2도 화상을 입힌 백서의 피부에 대한 치료전후의 육안적 관찰과 혈액학적 분석올 실시l하여 천연고분자인 치토산의 생체적용 가능성을 연구하였다 제초한 키토산펼룹의 중량 변화와 혈액학적 결과에서 확인하 였듯이 재료의 생처l척합성은 여러 생체내 인자들에 의한 복 합적인 결과임을 확인할 수 있었으며 실험 결과 저점도 키토 산이 비교적 우수한 분해속도와 혈액학적 결과를 보여주는 생체 적합성을 나타내었다. 화상설험으로 기존 수용성 연고 베이스확 유사한 키토산 연고베이스물 제조하고 대조군으로 논 자연치유군(negative군)과 기존 수용성연고베이스(positive군) 웅의 두 군올 설정하여 백서의 화상 피부에서 6일과 12 열 후익 육안적 관찰 및 혈액학쩍 검사블 실시하였다 육안 적 관찰로서 실험가간 중에 사망한 백서는 없였으며 대조군 을 포함한 모든 실험군에서 화상실험 힐주일 후부터 백서의 화상부위에 가피(crust)가 형성되기 시작하였다. 백서의 혈액학적 결파 중 백혈구늠 실험 6일 후에는 백혈구가 감소하였으나 12일 후에는 대부분의 설험군에서 백혈구가 증가하여 염증발현의 가능성을 나타내었다. 특히, 자연치유군으로 설정 한 n$\xi$gative군에서는 높은 백혈구 수치를 나타내었다.
본 연구에서는 전산유체역학의 특징에 대한 이해를 위해 천음속 날개-동체 주위의 유동장을 In-house 전산유체 코드로 해석하여 시험 결과와 비교하였다. 날개는 RAE 101 익형 단면을 가진 RAE Wing 'A'이며 동체는 축대칭 형상이다. In-house 코드는 비정렬 격자 기반의 압축성 Euler/Navier-Stokes 해석 코드이다. 격자에 대한 의존도, 난류 모형, 공간차분 기법, 점성/비점성의 영향을 시험 결과와 비교하여 살펴보았다. 난류 모형은 $k-{\omega}$ 모형, Spalart-Allmaras 모형, $k-{\omega}$ SST을 적용하였고, 공간차분 기법은 Jameson의 인공 점성를 도입한 중앙 차분 기법과 Roe의 풍상 차분 기법을 적용하였다. 대체적으로 시험 결과를 잘 예측하였으나, 압력분포 및 충격파의 위치가 난류 모형 및 공간 차분 기법에 따라 조금씩 다르게 예측되었으며, 정확한 충격파 위치를 예측하기 위해서는 난류 점성 효과가 고려되어야 함을 알 수 있다.
본 연구는 다양한 종류의 에멀젼에 전단응력을 가하며 그때 일어나는 에멀젼의 상 변이를 전기, 유변학적 특징을 통해 실시간으로 측정해보는 것이다. 전기 전도도의 변화는 자체 제작한 JELL $I^{TM}$ (Joint Electro-rheometer for Liquid-Liquid Inversion) 칩을 이용하였으며, 동시에 유변물성측정장치(rheometer)를 이용하여 유변물성의 변화를 측정하였다. JELL $I^{TM}$ 과 인조 피부를 유변물성측정장치 사이에 장착하고 그 사이에 다양한 종류의 에멀젼을 얇게 발라준 후, 일정한 전단응력을 주며 시간에 따른 저항과 전도값의 변화를 측정하였다. O/W 제형의 경우 시간에 따라 저항값이 커지는 경향을 보였으며 저항값은 내부 상이 많을 수록 더 급격한 변화를 나타냈다. 이때의 점도 변화를 보면, 저항값의 변화가 클수록 점도의 변화도 큼을 볼 수 있었다. 이것은 내부 상의 파괴로 인해 외부의 힘에 저항하는 힘이 약해졌기 때문이라고 예상된다. 이런 결과를 이용하여 전단응력에 의한 에멀젼 상 변이 특성과 정도를 실시간, 정량적 비교할 수 있었다., 정량적 비교할 수 있었다.
이 연구에서는 다양한 결합재를 혼합하여 고강도 저알칼리형 인공어초용 시멘트 복합체를 설계하고 ME 방식 3D 프린터 출력 가능성을 평가했다. 그 결과, 3D 프린팅이 가능하도록 시멘트 복합체의 유동성을 조절하기 위해서는 물-결합재비, 규사-결합재비, 규사의 종류 등을 제어하는 것이 중요한 것으로 판단된다. 출력이 가능한 정도의 흐름값을 달성한 뒤 3D 프린터 출력물의 표면품질을 양호하게 유지하기 위해서는 증점제 첨가량을 조절하는 것이 필요하다. 또한, 알파형 반수석고를 사용한 배합에서는 급결효과를 제어하기 위해 응결조절제를 사용해야하며 이 배합의 흐름값을 유지하는 시간을 도출하여 출력시 적용하는 것이 필요하다. 재료의 요구 강도를 얻기 위해서는 우선 출력이 가능한 수준의 유동성을 만족시킨 후, 배합을 조정하면 가능하다. 알파형 반수석고를 포함한 다성분계 결합재의 사용으로 저알칼리형 인공어초용 3D 프린팅 배합을 설계하고 출력성을 확인하였으나, 알칼리 저감 효과를 정량적으로 평가하기 위해서는 추후 연구가 필요하다.
소수성인 RGP lens의 관리용액인 6개사의 다목적용액(multipurpose solution, MPS)의 습윤성 접촉각과 표면장력, 점도를 측정하여 비교해 보았다. 결과는 RGP 렌즈를 8시간 MPS에 담근 후 인공누액을 떨어뜨려 측정한 접촉각은 $25^{\circ}-36^{\circ}$의 범위로 렌즈와 MPS는 비교적 우수한 습윤성을 보여주었으며, 표면 장력은 19.8-31.3 mN/m의 값이 얻어졌다. 각각의 다목적용액에 렌즈를 홀더에 얹은 상태로 계면과 렌즈가 분리될 때의 표면장력을 측정하였을 때는 26.5-33.5 mN/m의 값이 측정되었다. 점도는 4^{\circ}C$와 28^{\circ}C$에서 측정했으며 측정온도에 따라 온도가 낮을수록 높게 측정되었고, MPS의 온도 28^{\circ}C$에서 점도는 9.5-65.5 cps를, 4^{\circ}C$에서는 6.5-13.7 cps의 값을 보였다. RGP lens MpS는 soft lens MPS에 비해 접촉각과 표면장력은 낮고, 점도는 높아서 습윤성이 더 우수하였고 제조회사에 따라 습윤성의 차이가 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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