In the present work, we analyze theoretically the flow of magnetic fluids in a circular pipe with longitudinal magnetic field. We used governing equations induced Shliomis and Polar theory of Eringen. Using theoretical equations and distributions for the velocity, vorticity and angular velocity as the magnetic response, it is shown that magnetic fluid flow is non-Newtonian fluid. We investigate dynamic characteristic of magnetic fluid by comparing longitudinal magnetic field with transverse magnetic field. And, the limits, influence magnetic fluid, of the intensity of the magnetic field with polar, size and magnetic effect parameters are shown.
Some functional and rheological properties of the ${\gamma}$-polyglutamic acid(${\gamma}$-PGA) produced from alkalophilic Alcaligenes sp. were investigated. Viscosity synergism with thickening agents, capacities for gelling, entrapig of heavy metals, and flocculability of ${\gamma}$-PGA were not observed, but the relatively good compatability with various polyvalent metallic ins, excellent absorption ability and spinability were observed. The ${\gamma}$-PGA solution showed non-Newtonian flow behavior and exhibited pseudoplastic property with a yield stress at above 1% concentration. The values of flow index for 1% solution were in the range of 0.41∼0.75 showing shear rate dependency and the value of yield stress was 2.28 Pa. The value of consistency index was 0.868 Pa$.$Sn and was exponentially dependent on concentration.
We present numerical results for inertialess elliptic particle suspensions in a Newtonian fluid subject to simple shear flow, using the sliding bi-periodic frame concept of Hwang et al. (2004) such that a particulate system with a small number of particles could represent a suspension system containing a large number of particles. We report the motion and configurational change of elliptic particles in simple shear flow and discuss the inter-relationship with the bulk shear stress behaviors through several example problems of a single, two-interacting and ten particle problems in a sliding bi-periodic frame. The main objective is to check the feasibility of the direct simulation method for understanding the relationship between the microstructural evolution and the bulk material behaviors.
Journal of the Korean Graphic Arts Communication Society
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v.25
no.1
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pp.109-120
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2007
In gravure printing, the amount of ink fill into the cells has a great effect on the qualities of final printed products. And printability of final products is determined by every kinds of variables. Ink transfer process is not verified scientifically because gravure cell is small and printing speed is rapid. In order to understand the ink transfer mechanism of conventional gravure, this study is performed using the Computational Fluid Dynamics Evaluation. Flow-3D simulation software is used for considering of Newtonian flow. Among the various factors, this study have dealt with gravure cell types used computer simulation in order to define distinctive features in ink flow in the cell. The results of simulation, it defined the distribution of pressure, speed, stream function, viscosity, shear rate, surface tension during the gravure printing. It is founded out the difficulties and characteristics according to the printing speed and viscosity of Gravure ink.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.16
no.1
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pp.42-50
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2017
A cerebral aneurysm is a ballooning arising from a weakened area in the wall of a blood vessel in the brain. In this study, the flow analysis of the blood vessel, including the cerebral aneurysm and the stent, was conducted to investigate the effect of the stent shape on reduction of blood flowing into the cerebral aneurysm. We used the Carreau model to describe Non-Newtonian behaviors of blood flow. Two kinds of stents, which had different cross angles were modelled by the commercial CAD program and the geometries of those stents were reflected in the analysis domain of the blood vessel. From the results of the flow analysis, we found that the blood flowing into the cerebral aneurysm was decreased as the cross angle of the stent was decreased.
Many clinical studies have suggested that the blood flow in ideal geometry is involved in the development of atherosclerosis. This study simulated blood flow in the abdominal artery with real geometry to investigate MWSS(mean wall shear stress), AWSS(amplitude of wall shear stress) and OSI(oscillator shear index). The calculation grid for the real geometry was constructed by extracting the surface of arterial wall from CT(Computed Tomography) or MRI(Magnetic Resonance Imaging) sheets called as DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicines). The calculated MWSS, AWSS and OSI are much different from those of ideal geometry calculation. The MWSS increased while the AWSS decreased. Many shear forces are related to shapes of gradient. This paper will give clinical datum where the MWSS, AWSS and OSI are strong or weak. The hemodynamic analysis based on real geometry can provide surgeons with more reliable information about the effect of blood flow.
A theoretical model is proposed in order to investigate rheological behavior of bubble suspension with large deformation. Theoretical constitutive equations for dilute bubble suspensions are derived by applying a deformation theory of ellipsoidal droplet [1] to a phenomenological suspension theory [2]. The rate of deformation tensor within the bubble and the time evolution of interface tensor are predicted by applying the proposed constitutive equations, which have two free fitting parameters. The transient and steady rheological properties of dilute bubble suspensions are studied for several capillary numbers (Ca) under simple shear flow and uniaxial elongational flow fields. The retraction force of the bubble caused by the interfacial tension increases as bubbles undergo deformation. The transient and steady relative viscosity decreases as Ca increases. The normal stress difference (NSD) under the simple shear has the largest value when Ca is around 1 and the ratio Of the first NSD to the second NSD has the value of 3/4 for large Ca but 2 for small Ca. In the uniaxial elongational flow, the elongational viscosity is three times as large as the shear viscosity like the Newtonian fluid.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2010.11a
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pp.300-303
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2010
The present study investigates the flow characteristics of simulant gel propellant(carbopol 0.5%wt) in a variety of injectors. Rheological data for gel propellant has been measured and injector flow characteristics for plain-orifice, chamfered-orifice and venturi type injector have been numerically analyzed. The apparent viscosity of plain-orifice and chamfered-orifice have tendency to increase along axial direction, whereas for venturi type injector, low viscosity has been achieved in the injector flow. This phenomenon was clearly pronounced as Reynolds number is increased.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.36
no.1
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pp.89-95
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2012
In this paper, microchannels for the flow control of two fluids with different volumes have been designed, fabricated, and verified. The dimensions of the inlets were determined based on the Stokes equation in order to realize that the flow of the two fluids meet at the same time, and to maintain a certain configuration when the flows passed through each inlet channel. The designed microchannels were confirmed using computational fluid dynamics simulation for the incompressible, Newtonian, and transient flows. In addition, a microfluidic system containing the designed microchannels was fabricated by soft lithography, and the pressure-driven flows of the two fluids were characterized by microfluidic experiments.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.24
no.6_2
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pp.737-744
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2021
An investigation is conducted to study a solid-liquid mixture vertically upward hydraulic transport of solid particles by non-Newtonian fluids in the Mud system. Rheology of particulate suspensions in viscoelastic fluids is of importance in many applications such as particle removal from surfaces, transport of proppants in fractured reservoir and cleaning of drilling holes, etc. In this study a clear acrylic pipe was used in order to observe the movement of solid particles. Annular velocities varied from 0.4 m/s to 1.2 m/s. The mud systems which were utilized included aqueous solution of sodium carboxymethyl cellulose (CMC) solutions. Main parameters considered in the study were inner-pipe rotary speed, fluid flow regime and particle injection rate. Solid volumetric concentration and pressure drops were measured for the various parameters such as inclination angle, flow rate, and rotational speed of inner cylinder.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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