• 제목/요약/키워드: Immiscible

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정상 흐름 영역에서 비상용성 고분자 블렌드계의 분산상의 Coalescence 거동에 관한 연구 (Coalescence of Dispersed Phase for Immiscible Polymer Blends in Quiescent Flow Field)

  • 김영호;최관영;김호겸;서창욱;최진환
    • 폴리머
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    • 제26권3호
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    • pp.316-325
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    • 2002
  • 비상용성 LDPE/PS 블렌드계 (86.5/l3.5 vol%)를 내부 혼합기를 사용하여 만들었고 레오미터 (rheometer)와 scanning electron microscope (SEM)으로 분산상인 droplet들의 변형과 합체 (coalescence)거동에 대하여 살펴보았다. 혼합 초기에 일정한 크기의 droplet들이 서로 뭉쳐졌고 큰 변형 하에서 실모양 (thread-like)을 나타냈다. 본 실험에 사용한 LDPE/PS 블렌드계의 critical capillary number를 De Bruijn의 실험식으로 계산한 결과 0.96이었고 local capillary number는 3.867이었다. 또한 블렌드 시편을 $200^{\circ}C$에서 다양한 시간으로 서냉한 후 서냉 시간에 따른 형태의 변화를 관찰하였다. $200^{\circ}C$에서 ${\gamma}$=1789일 때 최대 크기의 droplet이 관찰되었고 특히 서냉 시간이 15분일 때 형태의 파괴 (break-up)가 일어났다. Droplet의 합체에 결정적인 영향을 미치는 것은 기질의 점도이다.

Blends containing two thermotropic liquid crystalline polymers: Effects of transesterification on miscibility and rheology

  • Hsieh, Tsung-Tang;Carlos Tiu;Hsieh, Kuo-Huang;George P. Simon
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.255-263
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    • 1999
  • Blends of two thermotropic liquid crystalline polymers, HX2000 and Vectra A950, were prepared by melt blending. Effects of transesterification on these blends are investigated by comparing properties of the blends with and without the addition of an inhibitor, in terms of blend miscibility and rheology. Both the uninhibited and inhibited blends are found to be largely immiscible with very limited miscibility in HX2000-rich phase. No strong evidence indicates the occurrence of transesterification in the blends in the solid state. Dynamic rheological behaviour, such as shear storage modulus (G') and shear loss modulus (G") as a function of frequency, of the blends are interpreted by a three-zone model. HX2000 shows terminal-zone and plateau-zone behaviour, whilst Vectra A950 shows plateau-zone and transition-zone behaviour. The un- inhibited blends show plateau-zone behaviour up to 50% Vectra A950 content and the inhibited blends show plateau-zone behaviour up to 60% Vectra A950 content. Compositional dependence of the complex viscosities of the uninhibited and inhibited blends displayed positive deviations from additivity, which is a characteristic feature for the immiscible thermoplastic blends. When under steady shear, both the uninhibited and inhibited blends show shear thinning behaviour and their viscosities decrease monotonically with the addition of Vectra A950. Compositional dependence of the steady shear viscosities of the two sets of blends displayed negative deviations from additivity and the uninhibited blends were more viscous than the inhibited blends for the full composition range. Although limited agreement with the Cox-Merz rule is found for the inhibited blends, these two sets of blends, in general, do not follow the rule due to their liquid crystalline order and two-phase morphology. Despite being immiscible blends, transesterification, such as polymerization, in the blends might occur during the rheological characterization, supported by the facts that uninhibited blends show HX2000-dominant behaviour at lower Vectra A950 content and are more viscous than the inhibited blends. The addition of transesterification inhibitor in such blends is advised if only physical mixing is desired.ired.

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Coalescence behavior of dispersed domains in binary immiscible fluid mixtures having bimodal size distributions under steady shear flow

  • Takahashi Yoshiaki;Kato Tsuyoshi
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제17권3호
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    • pp.125-130
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    • 2005
  • Coalescence process of binary immiscible fluid mixtures having bimodal size distributions, prepared by mixing two pre-sheared samples at different shear rates, ${\gamma}_{pre1}\;and\;{\gamma}_{pre2}$, under shear flow at a final shear rate, ${\gamma}_f$, are examined by transient shear stress measurements and microscopic observations in comparison with the results for simply pre-sheared samples having narrow size distributions (unimodal distribution samples). Component fluids are a silicone oil (PDMS) and a hydrocarbon-formaldehyde resin (Genelite) and their viscosities are 14.1 and 21.0 $pa{\cdot}sec$ at room temperature $(ca.\;20^{\circ}C)$, respectively. The weight ratio of PDMS: Genelite was 7:3. Three cases, $({\gamma}_{pre1}=7.2sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=12.0sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=2.4sec^{-1}),\;({\gamma}_{pre1}=0.8sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=4.0sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=2.4sec^{-1}),\;and\;({\gamma}_{pre1}=7.2sec^{-1},\;{\gamma}_{pre2}=12.0^sec^{-1}\;and\;{\gamma}_f=7.2sec^{-1})$ the first case, transient shear stress did not show any significant difference but domains larger than the initial state are observed at short times. In the latter cases, there exist undershoot of shear stress, reflecting existence of deformed large domains, which is confirmed by the direct observation. It is concluded that coalescence between large and small domains more frequently occur than coalescence between the domains with similar size in the bimodal distribution samples.

비 혼합 2유체 열사이폰의 유동 특성에 관한 가시적 연구 (Visualization of Flow Characteristics on Thermosyphon with Immiscible Binary Working Fluid)

  • 도선엽;강환국;박승철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3022-3029
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    • 2015
  • 본 연구에서는 물과 비 혼합 비 공비 물질을 작동 유체로 사용하는 가시화 실험 장치를 제작하여 열유속을 증가시키며 시간에 따른 벽면온도 특성과 내부 유동를 카메라로 연속 촬영하며 2유체 열사이폰의 내부의 유동 및 열전달 특성에 대하여 가시적 방법으로 실험을 수행하여 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 물과 FC40을 사용한 비 혼합 2유체 열사이폰은 열유속의 크기에 따라 자연대류, 펄스비등, 연속비등의 세가지 영역으로 구분 되었으며 비등은 증기압이 낮은 물에서 발생하였다. 자연대류에서는 액체 풀에서 물의 증발과 대류 액막 유동이 발생하였다. 액체 풀에서 비등이 발생할 때에는 강한 비등에 의하여 FC40과 물의 혼합된 상태로 전 영역에 걸쳐 기-액 이상 유동이 발생하였다.

Simulation on mass transfer at immiscible liquid interface entrained by single bubble using particle method

  • Dong, Chunhui;Guo, Kailun;Cai, Qinghang;Chen, Ronghua;Tian, Wenxi;Qiu, Suizheng;Su, G.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권6호
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    • pp.1172-1179
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    • 2020
  • As a Lagrangian particle method, Moving Particle Semi-implicit (MPS) method has great capability to capture interface/surface. In recent years, the multiphase flow simulation using MPS method has become one of the important directions of its developments. In this study, some key methods for multiphase flow have been introduced. The interface tension model in multiphase flow is modified to maintain the smooth of the interface and suitable for the three-phase flow. The mass transfer at immiscible liquid interface entrained by single bubble which could occur in Molten Core-Concrete Interaction (MCCI) has been investigated using this particle method. With the increase of bubble size, the height of entrainment column also increases, but the time of film rupture is slightly different. With the increase of density ratio between the two liquids, the height of entrained column decreases significantly due to the decreasing buoyancy of the denser liquid in the lighter liquid. In addition, the larger the interface tension coefficient is, the more rapidly the entrained denser liquid falls. This study validates that the MPS method has shown great performance for multiphase flow simulation. Besides, the influence of physical parameters on the mass transfer at immiscible interface has also been investigated in this study.

공극 구조 내 비혼성 대체 과정에서 주입 온도가 유체 거동에 미치는 영향 (The Effect of Temperature on the Process of Immiscible Displacement in Pore Network)

  • 박규령;김선옥;이민희;왕수균
    • 자원환경지질
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    • 제51권3호
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    • pp.223-232
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    • 2018
  • 본 연구는 이산화탄소 지중저장 과정에서 주입 유체의 온도 변화가 심부 지질구조 내로 주입된 초임계 이산화탄소의 거동과 대체율에 미치는 영향을 정량적으로 규명하기 위하여 초임계 이산화탄소 대체 유체인 헥산을 적용한 마이크로모델 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 탈이온수로 포화된 마이크로모델 내부로 헥산의 주입이 개시되는 시점부터 헥산과 공극수의 분포가 평형상태를 이루는 시점까지의 비혼성 대체 과정을 시각적으로 관찰하였다. 실험을 통하여 획득한 이미지는 분석 프로그램을 통하여 전체 공극 구조에 대한 헥산의 대체 면적비를 산정하는데 사용하였으며, 단일 공극 규모에서와 거시적 규모에서의 헥산과 공극수의 거동 및 분포 분석을 통하여 주입 유체의 온도가 비혼성 대체 과정에 미치는 영향을 규명하였다. 주입 유체의 온도 변화에 따른 관측 실험의 결과, 온도가 증가함에 따라 점도, 밀도, 계면장력 등과 같은 유체의 물성 및 공극 구조에 작용하는 모관압의 변화로 인하여 헥산의 대체 면적비는 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 실험 결과는 효율적인 이산화탄소 지중저장을 수행하기 위해서는 이산화탄소 주입이 이루어지는 심부 지질구조의 환경 및 주입 조건에 대한 이해가 필수적임을 시사하였다.

Nonlinear Waves of a Two-Layer Compressible Fluid over a Bump

  • Kim H. Y.;Choi J. W.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.113-119
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    • 2000
  • Two-dimensional steady flow of two immiscible, compressible fluids are considered when the temperature of each layer is constant. Both upper and lower fluids are bounded by two horizontal rigid boundaries with symmetric obstruction of compact support at the tourer boundary. By using asymptotic method, we derive the forced K-dV equation governing interfacial wave. Various solutions and numerical results are presented.

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