Numerical modeling of the flow velocity fields for the near corona wire electrohydrodynamic (EHD) flow was conducted. The steady, two-dimensional momentum equations have been computed for a wire-plate type electrostatic precipitator (ESP). The equations were solved in the conservative finite-difference form on a fine uniform rectilinear grid of sufficient resolution to accurately capture the momentum boundary layers. The numerical procedure for the differential equations was used by SIMPLEST algorithm. The Phoenics (Version 3.5.1) CFD code, coupled with Poisson's electric field, ion transport equations and the momentum equation with electric body force were used for the numerical simulation and the Chen-Kim ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulent model numerical results that an EHD secondary flow was clearly visible in the downstream regions of the corona wire despite the low Reynolds number for the electrode ($Re_{cw}=12.4$). Secondary flow vortices caused by the EHD increases with increasing discharge current or EHD number, hence pressure drop of ESP increases.
Park, Seok-Joo;Park, Young-Ok;Kim, Sang-Soo;McMurry, Peter H.
Proceedings of the KSME Conference
/
2001.06d
/
pp.97-103
/
2001
The effects of the electrohydrodynamic (EHD) flow and turbulent diffusion on the collection efficiency of a model ESP composed of the plates with a cavity were studied through numerical computation. The electric field and ion space charge density were calculated by the Poisson equation of the electrical potential and the current continuity equation. The EHD flow field was solved by the continuity and momentum equations of the gas phase including the electrical body force induced by the movement of ions under the electric field. The RNG $k-{\varepsilon}$ model was used to analyze the turbulent flow. The particle concentration distribution was calculated from the convective diffusion equation of the particle phase. As the ion space charge increased, the particulate collection efficiency increased because the electrical potential increased over the entire domain in the ESP. The collection efficiency decreased and then increased, i.e. had a minimum value, as the EHD circulating flow became stronger when the electrical migration velocity of the charged particle was low. However, the collection efficiency decreased with the stronger EHD flow when the electrical migration of the particle was higher relatively. The collection efficiency of the model ESP increased as the turbulent diffusivity of the particle increased when the electrical migration velocity of the particle was low. However, the collection efficiency decreased for increasing the turbulent diffusivity when the electrical migration of the particle was higher relatively.
This paper presents experimental observation of asymmetric electrohydrodynamic flow generated around a pair of symmetric coplanar electrodes. Electrodes are attached on the bottom of the cavity containing a dielectric liquid, i.e., a mixture of dodecane and 0.5% wt Span80. In the first experiment, an AC voltage of 1500 V is applied with the frequency varying in the range 10~500 hz and the left electrode being grounded. The flow patterns show that the center line of vortices is unexpectedly tilted to the left side. If the right side electrode is grounded, the center line is tilted to the right side. The magnitude of the fluid velocity shows an irregular variation with the frequency in the range 10 Hz~100 Hz, beyond which it simply decays. In the second experiment, we applied fixed AC with 1000 V and 60 Hz superposed by DC voltage varying in the range -1000 V ~ +1000 V. The center line of the flow pattern is tilted to the right side with positive DC voltage and to the left side with negative DC. We have managed to show that the flow pattern can be symmetric with a suitable combination of DC and AC, e.g., DC 850 V plus AC 1000 V with the frequency 10 Hz.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
/
v.12
no.3
/
pp.243-254
/
1996
The main purpose of this study is to investigate the collection efficiency characteristics of a cylindrical ESP. To do that, it is necessary to analyze the electric field, gas flow field, and mechanism of particle movement by numerical simulation based on EHD model. For a gas flow field, Navier-Stokes equation involving the electric source term was solved by SIMPLE algorithm. In case of the electric field, the current continuity and electric field equations were solved by S.O.R. method. The analysis of particle movement was performed on the basis of PSI-CELL model from the Lagrangian viewpoint. The results showed that the influence on the gas flow field by the electric field is almost negligible in a cylindrical ESP. The particle drift velocity $V_P$ toward the collection surface is increased continuously by the electrostatic force due to the rise of particle charge as the particle is moving to the flow direction and the particle size becomes larger. The collection efficiency is to quitely higher with the increase of applied voltage for the same particle size, while becomes smaller as the inlet velocity is increased.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.57
no.10
/
pp.1807-1811
/
2008
In this paper, the meniscus formation/deformation processes and conduction characteristics of the needle-centered ceramic nozzle electrode as an effective electrohydrodynamic (EHD) flow driving mechanisms for de-ionized water and silicone oil have been investigated. Results showed that the applied high voltage affected significantly on the processes, such as the drop formation mode, the deformation mode, the dripping mode, the jet mode, and the atomization mode. There was the EHD atomization mode for the de-ionized water while it was not occurred for the silicone oil, which, however, might be due to the lower electric conductivity and dielectric property of the oil than that of the water.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.57
no.10
/
pp.1812-1817
/
2008
A cooling system for microelectronics is becoming more important as its surface heat density is projected to reach that of the sun surface. The existing technologies using natural and forced convection are limited to solve the problems. Recently, an electrohydrodynamic driven flow is studied as one of the means to cope with this problems. A new method, utilizing a needle-centered nozzle electrode, has been proposed and investigated. The I-V characteristics of the nozzle electrode for deionized water and silicone oil were significantly different from that of without liquid, which might be due to the liquid drop covered on the nozzle tip by the EHD force acting near the needle tip. Results showed that the liquid pumping rate and flow efficiency of the nozzle electrode were very high, especially for the silicone oil. Theoretical analysis also showed the effectiveness of the needle electrode centered in the ceramic nozzle, which, however, can be a means as a liquid pump.
Journal of Electrical Engineering and information Science
/
v.2
no.3
/
pp.99-104
/
1997
A novel driving theory on the electrohydrodynamic (EHD) pump driven by traveling electric fields without the temperature gradient is proposed. The equations of the generating pressure and the flow rate are derived. The EHD micropump is fabricated by micromachining technology and tested. The channel heights are 50$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$ and 200$\mu\textrm{m}$ are respectively an the channel width is 3 mm. The spacing and width of the electrodes are both 40$\mu\textrm{m}$. The maximum pressure is 70.3 Pa, 35.4 Pa and 17.2 pa at he frequency of 0.2Hz for each channel height (50$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$ and 200$\mu\textrm{m}$) and the maximum flow rate is 0.90x10\ulcorner ${\mu}$$\ell$/min, 1.88x10\ulcorner ${\mu}$$\ell$/min and 4.85x10\ulcorner ${\mu}$$\ell$/min at the frequency of 0.4H for each channel height.
A fully coupled finite element analysis (FEA) technique was developed for analyzing the discharge phenomena and dielectric liquid flow while considering surface charge density effects in dielectric flow guidance. In addition, the simulated speed of surface charge propagation was compared and verified with the experimental results shown in the literature. Recently, electrohydrodynamics (EHD) techniques have been widely applied to enhance the cooling performance of electromagnetic systems by utilizing gaseous or liquid media. The main advantage of EHD techniques is the non-contact and low-noise nature of smart control using an electric field. In some cases, flow can be achieved using only a main electric field source. The driving sources in EHD flow are ionization in the breakdown region and ionic dissociation in the sub-breakdown region. Dielectric guidance can be used to enhance the speed of discharge propagation and fluidic flow along the direction of the electric field. To analyze this EHD phenomenon, in this study, the fully coupled FEA was composed of Poisson's equation for an electric field, charge continuity equations in the form of the Nernst-Planck equation for ions, and the Navier-Stokes equation for an incompressible fluidic flow. To develop a generalized numerical technique for various EHD phenomena that considers fluidic flow effects including dielectric flow guidance, we examined the surface charge accumulation on a dielectric surface and ionization, dissociation, and recombination effects.
Kang Kwan Hyoung;Shin Sang Min;Lee Sang Joon;Kang In Seok
한국가시화정보학회:학술대회논문집
/
2003.11a
/
pp.75-78
/
2003
An interfacial instability has recently been observed for the DC- and AC-powered electroosmotic flows of the two miscible electrolyte layers having different concentrations in microchannels. It is rather contrary to our common belief that the flow inside a microchannel is generally stable due to the dominant role of the viscous damping. In this work, we visualized the electroosmotic flow inside a T-channel to validate the numerical predictions. It is clearly shown that the strong vortices (which characterize the interface shapes) are generated at the interface of the two fluids, as was predicted in the numerical analysis.
Song, Dong Keun;Hong, Won Seok;Shin, Wanho;Kim, Han Seok
Particle and aerosol research
/
v.9
no.2
/
pp.103-110
/
2013
The electrostatic precipitator (ESP) has been used for degrading atmospheric pollutants. These devices induce the electrical forces to facilitate the removal of particulate pollutants. The ions travel from the high voltage electrode to the grounded electrode by Coulomb force induced by the electric field when a high voltage is applied between two electrodes. The ions collide with gas molecules and exchange momentum with each other thus inducing fluid motion, electrohydrodynamic (EHD) flow. In this study, for the simulation of electric field and EHD flow in ESPs, an open source EHD solver, "espFoam", has been developed using open source CFD toolbox, OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). The electric potential distribution and ionic space charge density distribution were obtained with the developed solver, and validated with experimental results in the literature. The comparison results showed good agreement. Turbulence model is also incorporated to simulate turbulent flow; hence the developed solver can analyze laminar and turbulent flow. In distributions of electric potential and space charge, the distributions become distorted and asymmetric as the flow velocity increases. The effect of electrical drift flow was investigated for different flow velocities and the secondary flow in a flow of low velocity is successfully predicted.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.