• 제목/요약/키워드: Liquid Particle

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입자 기반 유체 시뮬레이션에서 디테일한 액체 시트를 표현하기 위한 보존과 분해 기법 (Preserving and Breakup for the Detailed Representation of Liquid Sheets in Particle-Based Fluid Simulations)

  • 김종현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.13-22
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    • 2019
  • 본 논문에서는 입자 기반 유체 시뮬레이션에서 과하게 보존되는 액체 시트를 제거함으로써 유체 표면의 디테일을 개선시키는 새로운 방법을 제안한다. 지금까지 울퉁불퉁하고 구멍이 생기는 유체 표면의 고질적인 문제를 해결하기 위한 다양한 비등방성 접근법들은 제안되었지만, 액체 시트의 보존과 분해를 안정적으로 표현할 수 있는 방법은 제시되지 않았다. 본 연구에서는 비등방성 커널과 밀도를 기반으로 하여 물 입자를 동적으로 추가/삭제함으로 입자 기반 유체시뮬레이션에서 액체 시트의 보존과 분해라는 두 가지 특징을 동시에 표현할 수 있는 새로운 프레임워크를 제안한다. 이 방법은 입자 기반 유체 시뮬레이션 접근법에서 과하게 보존되는 액체 시트를 제거함으로써 분열되는 유체 시트의 특징을 잘 표현했으며, 결과적으로 노이즈를 없애 액체 시트의 품질을 개선시켰다.

액체-입자 Swirling 유동층에서 유동입자 흐름 및 열전달 특성 (Characteristics of Particle Flow and Heat Transfer in Liquid-Particle Swirling Fluidized Beds)

  • 손성모;강석환;강 용;김상돈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권5호
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    • pp.505-512
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    • 2006
  • 직경이 0.102 m이고 높이가 2.5 m인 액체-입자 swirling(나선)흐름 유동층에서 유동 입자의 흐름 및 열전달 특성을 고찰하였다. 액체유속($U_L$), 유동 입자의 크기($d_p$) 그리고 연속상인 액체의 나선 유도흐름 액체량의 비($R_s$)가 유동층 내 유동입자의 체류량 유동층 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 액체-입자 나선흐름 유동층에서 입자 체류량은 입자의 크기와 나선유도흐름 액체량의 비가 증가함에 따라서 증가하였으나, 액체유속의 증가에 따라서는 감소하였다. 유동층 내부에서 나선 유도 흐름 액체량의 비가 0.1~0.3인 경우에 유동 입자의 국부체류량은 유동층 중심부에서 큰 값을 나타내었으나, $R_s$의 값이 0.5일 때는 반경 방향 입자 체류량은 거의 균일한 분포를 보이며, $R_s$의 값이 0.7일 때는 유동층 중심부의 입자 체류량이 상대적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 유동층 내부열원과 유동층간의 열전달 특성은 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 위상공간 투영과 kolmogorov 엔트로피 해석으로 고찰할 수 있었으며, 나선 유도 흐름 액체량의 비($R_s$)가 0.1에서 0.5까지 증가할수록 온도차 요동 자료의 위상공간 투영은 점점 안정되고 규칙성이 증대되는 상태를 나타내고, kolmogorov 엔트로피 값은 감소하는 경향을 나타내었다. 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 kolmogorov 엔트로피 값은 액체의 유속이 증가함에 따라 최대값을 나타내었다. 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수는 액체유속, 층공극률, 나선 유도 흐름 액체량의 비가 증가함에 따라서 최대값을 나타내었으며, 유동 입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수가 최대값을 나타낼 때의 액체의 유속 조건에서 온도차 요동자료의 kolmogorov 엔트로피의 값도 최대값을 나타내었다. 액체-입자 나선흐름 유동층에서 입자 체류량과 열전달 계수를 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

Oscillatory Reaction in a Liquid-Liquid System with Nano-Particle Under Microwave Irradiation

  • Asakuma, Y.;Takahashi, S.;Saptoro, A.;Maeda, Y.;Araki, N.
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.77-85
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    • 2015
  • A Belousov-Zhabotinsky reaction in a liquid-liquid system under microwave radiation was observed under non-stirring conditions. To control this non-equilibrium reaction, nano-particle, which is active under microwave irradiation, was added to the solution. Color changes of the solution during the oscillatory reaction were found to be influenced by the irradiation power although the droplet temperature was equal to the temperature of surrounding oil. During the irradiation, the period of oscillation became shorter because the reaction rate was faster. It could also be observed that there is possibility to eliminate oscillatory behaviors of the reaction using higher power of microwave. The possibility of controlling non-linear reaction using microwave was shown since microwave can easily travel through oil phase and reach water phase.

알루미나-활석계에서 알루미나의 입자 크기가 테이프 케스팅 및 소결 거동에 미치는 영향 (Effects of Particle Size of Alumina on the Behaviors of Tape Casting and Sintering of Alumina-Talc System)

  • 윤원균;김호양;이정아;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.1213-1220
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    • 1997
  • Effect of particle size of alumina and amount of talc on tape casting and densification behaviors of alumina-talc system were investigated. The pseudoplastic behaviors of slurries increased with increase in amount of talc addition and decrease in alumina particle size. In case of using coarse alumina powder, densification of specimens were accelerated with increase of sintering temperature and amount of talc addition. On the contrary, fine alumina powder retarded of rearrangement of alumina particle during liquid phase sintering due to premature densification of alumina matrix region before formation of liquid phase and then densification of specimens were suppressed with increase of sintering temperature and amount of talc addition.

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Distortion of Eelectrical Double Layer in Liquid Filtration by Fibrous Filters

  • Lee, Myong-Hwa;Hirose, Shogo;Otani, Yoshio
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.99-108
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    • 2014
  • Liquid filtration by membrane filters is essential for the preparation of ultrapure water in semiconductor manufacturing processes. The separation of submicrometer particles suspended in ultrapure water with a laminated fibrous membrane filter was studied numerically and experimentally in the present work. We found that an electrical double layer around a single fiber expanded to a large extent at a low ion concentration, as in ultrapure water, and deformed toward the upstream of the fiber with increasing filtration velocity. Since an increase in the electrical double-layer thickness leads to a decrease in the electrical potential gradient, particles with the same polarity as the fiber approach the fiber more easily and are captured at a high filtration velocity. Experimental results also confirmed that the collection efficiency of polystyrene latex(PSL) particles through a PTFE filter became higher as the filtration velocity increased.

고형성분이 포함된 전단희석 유체의 선형(扇形) 분무노즐을 통한 미립화 (Atomization of Shear-Thinning Liquid Slurry Discharging from Fan Spray Nozzles)

  • 안상모;류성욱;이상용
    • 한국분무공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.42-50
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    • 2008
  • In the present work, atomization characteristics of shear-thinning liquid slurry discharging from fan spray nozzles were studied experimentally for spray painting applications. The effects of solid particle size and concentration on the properties (especially on the viscosity) of suspensions and mean drop size were examined by using model fluids. In the range of low particle concentration (below 3 wt%), the fluid viscosity was primarily determined by the particle size. On the other hand, in the range of high particle concentration (higher than 10 wt%), the agglomeration phenomenon and the oil absorption capability of solid particles played major roles in determining the fluid viscosity. In the high concentration region, which most of the paints belong to, the fluid became more viscous and the shear thinning behavior appeared more prominent as the particle concentration was increased. In this region, mean drop size(SMD) decreased more rapidly with the increase of the injection pressure. Also, SMD became larger with the higher particle concentration and the larger particle size.

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점성유체 액/고 순환유동층에서 입자의 순환속도 (Solid Circulation Rate in a Viscous Liquid-Solid Circulating Fluidized Bed)

  • 홍성규;장형륜;임대호;유동준;강용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권5호
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    • pp.706-711
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    • 2016
  • 점성유체 액체-고체 순환유동층에서 고체순환속도의 특성에 대해 고찰하였다. 주액체유속, 2차액체의 유속, 유동입자의 크기, 액체의 점도 그리고 입자의 재순환을 위한 장치에서 입자 저장층의 높이가 입자의 순환속도에 미치는 영향을 검토하였다. 입자의 순환속도는 주액체의 유속, 2차액체의 유속, 액체의 점도 그리고 입자저장층의 높이가 증가함에 따라 증가하였으나, 유동입자의 크기가 증가함에 따라서는 감소하였다. 순환유동층의 상승관에서 유동입자의 상승속도는 주액체유속과 2차액체의 유속비($U_{L1}/U_{L2}$)와 유동입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였다. 상승관에서 입자의 미끄러짐속도 즉, 연속액상의 유속과 유동입자의 상승속도비($U_L/U_S$)는 연속 액상의 점도가 증가함에 따라 감소하였으나, 유동입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구에서 구한 고체 순환속도는 실험변수 및 무차원군의 함수들로 상관식을 얻을 수 있었다.

Heat Transfer Characteristics of Liquid-Solid Suspension Flow in a Horizontal Pipe

  • Ku, Jae-Hyun;Cho, Hyun-Ho;Koo, Jeong-Hwan;Yoon, Suk-Goo;Lee, Jae-Keun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권10호
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    • pp.1159-1167
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    • 2000
  • Particles in liquid-solid suspension flow might enhance or suppress the rate of heat transfer and turbulence depending on their size and concentration. The heat transfer characteristics of liquid-solid suspension in turbulent flow are not well understood due to the complexibility of interaction between solid particles and turbulence of the carrier fluid. In this study, the heat transfer coefficients of liquid-solid mixtures are investigated using a double pipe heat exchanger with suspension flows in the inner pipe. Experiments are carried out using spherical fly ash particles with mass median diameter ranging from 4 to $78{\mu}m$. The volume concentration of solids in the slurry ranged from 0 to 50% and Reynolds number ranged from 4,000 to 11,000. The heat transfer coefficient of liquid-solid suspension to water flow is found to increase with decreasing particle diameter. The heat transfer coefficient increases with particle volume concentration exhibiting the highest heat transfer enhancement at the 3% solid volume concentration and then gradually decreases. A correlation for heat transfer to liquid-solid flows in a horizontal pipe is presented.

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RF-LPP법을 이용한 고순도 마이크로 Ag 입자 합성 (The synthesis of high purity micro Ag particle using the rapid firing -liquid phase precursor method)

  • 임병석;송영현;이민지;맹성렬;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.93-97
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고순도 균질 마이크로 Ag 입자를 얻기 위하여 용매추출법과 RF-LPP법을 이용하여 Air 분위기에서 $500^{\circ}C$에서 3시간 동안 열처리하여 Ag 입자를 합성하였다. 합성된 마이크로 Ag 입자를 XRD에 의해 비교 분석한 결과 주요 peak들이 JCPDS card(No. 87-0719)와 일치하는 것을 확인하였다. RF-LPP법을 이용함으로써, 핵 생성 싸이트 제어를 통해 균질 마이크로 Ag 입자를 합성하였으며, 환원처리 후 산소의 함유가 줄어드는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 재활용 기술에 큰 기여를 할 것이라 기대한다.

Gas-liquid interface treatment in underwater explosion problem using moving least squares-smoothed particle hydrodynamics

  • Hashimoto, Gaku;Noguchi, Hirohisa
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제1권2호
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    • pp.251-278
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    • 2008
  • In this study, we investigate the discontinuous-derivative treatment at the gas-liquid interface in underwater explosion (UNDEX) problems by using the Moving Least Squares-Smoothed Particle Hydrodynamics (MLS-SPH) method, which is known as one of the particle methods suitable for problems where large deformation and inhomogeneity occur in the whole domain. Because the numerical oscillation of pressure arises from derivative discontinuity in the UNDEX analysis using the standard SPH method, the MLS shape function with Discontinuous-derivative Basis Function (DBF) that is able to represent the derivative discontinuity of field function is utilized in the MLS-SPH formulation in order to suppress the nonphysical pressure oscillation. The effectiveness of the MLS-SPH with DBF is demonstrated in comparison with the standard SPH and conventional MLS-SPH though a shock tube problem and benchmark standard problems of UNDEX of a trinitrotoluene (TNT) charge.