• 제목/요약/키워드: Non-newtonian Flow Equation

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비 뉴톤 유동 메카니즘에서 틱소트로피 식과 유변 파라메타 (Thixotropic Equation and Rheological Parameters on Non-Newtonian Flow Mechanism)

  • 김남정
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.386-393
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    • 2015
  • 콜로이드 분산계와 같은 복잡한 물질의 유변성질은 전단 흐름이 일어날 때 비뉴톤 유동현상을 나타낸다. 이들 유변성질은 유동단위의 성질과 유동 세그먼트 사이의 상호작용에 의하여 영향을 받는다. 유동곡선을 이론적인 틱소트로피식에 적용하여 여러 틱소트로피 유동 곡선에 대한 유동파라메타, 완화시간, $({\beta}_2)_0$, 구조적인 요인, $C_2$, 전단 모듈러스, $X_2/{\alpha}_2$을 구하였다. 유변 파라메타의 변화는 비뉴톤 유동, 점도, 유동 세그먼트의 유동 활성화 에너지와 직접적인 관계가 있다.

Poly(vinyl alcohol) hydrogel의 비 뉴톤 유변학적인 성질 (Non-Newtonian Rheological Properties of Poly(vinyl alcohol) hydrogel)

  • 김남정
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권3호
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    • pp.323-328
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    • 2009
  • 고분자 용융 같은 물질의 유변학적인 성질은 전단 흐름에서 복잡한 비 뉴톤 유동 현상을 보인다. 이들 유동성질은 유동단위와 유동부분 사이의 상호작용의 특성에 의하여 결정된다. poly(vinyl alcohol) hydrogel의 비 뉴톤유동 곡선을 cone-plate 레오메타로 여러 온도와 여러 농도 조건에서 얻었다. PVA hydrogel의 유동 곡선을 비 뉴톤 유동식에 적용시켜 유동 파라메타를 얻었다. 유동현상은 전단 속도가 증가함에 따라 전단박화의 틱소트로피 현상을 나타내었다.

수정멱법칙 비뉴턴유체의 협착관내 유동장해석 (Flow Analysis of the Modified Power-Law Non-Newtonian Fluids in the Stenotic Tubes)

  • 서상호;유상신;장남일
    • 설비공학논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.227-236
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    • 1994
  • Steady flows of Newtonian and non-Newtonian fluids in the stenotic tubes with various stenotic shapes are numerically simulated. Validity of the modified power-law model as a constitutive equation for the purely viscous non-Newtonian fluid is discussed and the results of the power-law model are compared with those of the Carreau model, the Powell-Eyring model and experimental data for blood. Flow characteristics and reattachment lengths for non-Newtonian fluids in the stenotic tubes are presented extensively. Also, the analysis is extended to predict the influences of diameter ratio, stenosis spacing, number of stenosis and Reynolds number on the flow characteristics in the multiple stenotic tubes.

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합성조건에 따른 Polyacrylamide 수화 겔의 흐름변성 성질 (Thixotropic Properties of Polyacrylamide Hydrogels with Various Synthetic Conditions)

  • 김남정
    • 대한화학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.447-453
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    • 2006
  • 수화 겔의 유변성질에 있어서 합성 조건과 수화 물 양의 영향이 연구되었다. cone-plate 레오메타를 사용하여 polyacrylamide 수화 겔의 비 뉴톤 유동 곡선을 얻었다. 이렇게 얻은 유동곡선에 유동에 대한 비뉴톤식을 적용하여 유변 파라메타를 계산하여 얻었다. polyacrylamide 수화 겔은 전단속도가 증가함에 따라 구조가 약해지는 흐름변성 현상을 나타낸다. 이들 유동성질은 유동단위의 특성과 유동 분절사이의 상호 관계에 의해서 나타나는 물질적인 성질이다.

뉴턴유체와 비뉴턴유체에 대한 분기관 유동의 수치해석 (Numerical Analysis of Branch Flows for Newtonian and Non-Newtonian Fluids)

  • 서상호;유상신;노형운
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.2762-2772
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    • 1994
  • Branch flows for Newtonian and non-Newtonian fluids are simulated by the finite volume method. The modified power-law model is employed as a constitutive equation of the non-Newtonian fluids. Numerical analyses are focused on understanding of flow patterns for different values of branch angles, diameter ratios and Reynolds numbers. The numerical results are compared with the existing experimental data. The calculated velocity profiles and pressure variations are in good agreement with available experimental results.

Kinitics of Thixotropy of Aqueous Bentonite Suspension

  • Kisoon Park;Taikyue Ree
    • 대한화학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.293-303
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    • 1971
  • The theological properties of aqueous suspensions of Black Hills bentonite were measured by using a Couette-type viscometer. Three kinds of flow units in aqueous bentonite suspension were postulated. Each has a different average relaxation time, one Newtonian. One of the non-Newtonian types is thixotropic, and the other is non-thixotropic. The thixotropic non-Newtonian unit is transformed to a Newtonian unit by shear stress. If the stress is relieved, the transformed unit returns to its original state. Two flow equations were derived by introducing chemical kinetics consideration for such a transition into the generalized theory of viscous flow. One equation describes the "upcurve," a diagram of rate of sheat versus shear stress, obtained by increasing the rate of shear, and the other relates to the "downcurve" obtained by decreasing the shear rate. The equations satisfactorilly describe the experimental thixotropic hysteresis of bentonite suspensions. The equations also were successfully applied to the flow curves of the suspensions containing various amounts of monovalent electrolyte (KCI).

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경사진 원형관에서 표면장력과 중력에 의한 비뉴턴 유체(멱법칙 모델)의 유동 및 변위 (Flow and Displacement of Non-Newtonian Fluid(Power-Law Model) by Surface Tension and Gravity Force in Inclined Circular Tube)

  • 모정하
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.9-16
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    • 2014
  • 본 논문은 경사진 원형관에서 표면장력과 중력으로 구동되는 비뉴턴 유체(멱법칙 모델)의 유동 및 변위를 이론적으로 연구한 것이다. 그리고 표면장력에 의하여 연속적으로 원형관 내로 유입되는 비뉴턴 유체의 변위를 기술하기 위한 지배방정식을 처음으로 개발하였다. 뉴턴의 운동방정식으로부터 유도된 식은 2계 비선형이며 비제차인 형태의 상미분 방정식이다. 지배방정식의 해를 수평관에서 변위를 시간의 함수로 기술한 식 및 실험과 비교한 결과 정량적으로 동일한 일치를 보였다. 여기에 더하여 정상상태인 힘의 균형식의 결과에 대해서도 정확한 일치로 나타남을 확인할 수 있었다.

용융 폴리우레탄의 비 뉴톤 유동 메카니즘과 유변학적인 성질 (The Non Newtonian Flow Mechanism and Rheological Properties of Polyurethane Melts)

  • 김남정
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권4호
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    • pp.423-428
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    • 2009
  • 용융 폴리우레탄의 비 뉴톤 유동곡선을 Physica cone-plate 레오메타를 사용하여 여러 온도에서 구하였다. 이러한 유동 곡선을 이론적인 비 뉴톤 유동식에 적용하여 유동파라메타를 얻었다. 유동곡선에서 전단 속도를 증가시켰다가 감소시킬 때 hysteresis loop가 나타나며, 틱소트로피 유동 현상을 보인다. 용융 폴리우레탄은 전단 흐름에서는 강한 젤 현상을 보이나, 항복응력 이상에서는 비선형 점탄성 성질을 나타낸다. 전단속도를 감소시킬 때 구조변형이 일어나서 전단응력이 전단 속도 증가시보다 작은 값을 보이게 된다.

분기관내 뉴턴유체와 혈액의 맥동유동특성에 관한 연구 (A study on the pulsatile flow characteristics of Newtonian and non-Newtonian fluids in the bifurcated tubes)

  • 서상호;유상신김영호노형운
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권11호
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    • pp.3607-3619
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    • 1996
  • Experimental and numerical studies for three-dimensional pulsatile flows are conducted to investigate the flow characteristics in the bifurcated tubes. Velocity measurements in experimental study were made by both Pulsed Doppler Ultrasound(PDU) machine and Laser Doppler Anemometer(LDA) system. Glycerin is used for experimental study. Experimental results are used to verify the results of the numerical simulation. Flow characteristics of Newtonian fluid and blood in the bifurcated tubes under the steady and pulsatlie flows are numerically investigated. Finite volume method is employed for three-dimensional numerical simulations. Blood is considered as a non-Newtonian fluid and the constitutive equation of blood is used for the numerical analysis. Numerical analyses are focused on the flow patterns for various branch angles ranging from 30.deg. to 90.deg. and diameter ratios such as 1.0, 0.8, and 0.6. Pulsatile flow characteristics of blood are compared with those of Newtonian fluid. Parameter effects on axial velocity, pressure and wall shear stress distribution along the bifurcated tubes are discussed in terms of the branch angle, diameter ratio, and Reynolds number.

CFD를 이용한 분지관.협착관의 비뉴턴 유체 해석 (The Numerical Analysis of Non-Newtonian Flow through Branched and Stenotic Tube)

  • 황도연;기민철;한병윤;박형구
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.385-388
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    • 2008
  • The objective of this paper is simulating blood flow through the branched and stenotic tube numerically. SC-Tetra, which is one of the commercial code using FVM method, was utilized for this analysis. The flow is assumed as an incompressible laminar flow with the additional condition of non-Newtonian fluid. As the constitutive equation for the fluid viscosity, the following models were solved with governing equations ; Cross Model, Modified Cross Model, Carreau Model and Carreau-Yasuda Model. Final goal was achieved to get analytic data about shear stress, at specific points, changing the geometry with various factors like the bifurcation angle, diameter of the branches, the ratio of stenosis, and etc. The material property of blood was referred from the related papers. Furthermore, to verify results they were compared with those of the published papers. There were some discrepancies based on the different solver and the different data post-processing method. However, many parameters like the location of low shear stress, which arised from bifurcation or stenosis, and the tendency of various factors were found to be very similar.

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