희박상태나 극소장치에 관련된 기체운동을 해석하는 문제가 최근 중요한 연구주제로 부각되고 있다. 잘 알려진 DSMC와 더불어 모우멘트 기법, Chapman-Enskog 기법으로 분류되는 고차 비평형 유동 해석모델들이 이 문제에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 Eu의 일반유체역학을 근간으로 이원자 기체에 관한 고차 해석모델을 개발하고자 한다. 회전 비평형 효과는 기체의 용적 점성계수에 관한 초과 수직응력을 고려하여 감안하였다. 개발된 계산모델을 일차원 충격파 내부구조와 단순 형상 외부의 희박 극초음속 유동장 해석에 적용하였다. 충격파 내부구조 및 전단유동 해석을 통해 회전 비평형에 의한 용적 점성계수 효과가 중요함을 확인하였다. 충격파 내부구조에 관한 이론적 예측이 실험과 잘 일치함도 확인하였다.
식품 압출성형기 (Food Extruder)의 기계적 성질과 제품 특성을 이해하기 위하여 다목적 Pilot plant 용 Single-Screw Extruder를 제작하고 corn grits를 사용한 Extrusion-cooking process의 기계적 성질과 제품 특성을 조사 하였다. Start-up 기간에서 스크류우 회전속도에 따른 열 발생속도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. Start-up 기간에서의 열 발생속도는 스크류우 회전속도 및 원료사입속도에 직접적인 영향을 받았다. 추정된 바렐내부에서의 반죽의 점도는 스크류우 회전속도에 크게 영향을 받았으며 이 점도의 변화로 바렐내부에서의 가열 용융반응이 진행되는 정도를 예측할 수 있었다. Start-up 기간에서의 팽화율은 주로 바렐내부의 온도와 열용융 반응이 일어난 정도에 의존하였다. Corn Grits가 호화되는 바렐온도와 탄화가 일어나는 온도는 회전속도에 따른 체재시간에 크게 영향을 받았다.
본 연구에서는 자동차 선도장 강판용 베이스코트 도료들의 유변물성 및 롤코팅 공정에서의 유동 특성을 고찰하였다. 베이스코트 3종 색상 도료들의 상온 조건에서 전단 점도와 열경화 조건에서 탄성/점성 모듈러스의 변화를 회전형 유변물성 측정기를 통해 분석하였다. 이를 통해 작용기의 배합비율과 열경화 이전의 전단 점도 특성이 경화에 의한 도료 내 가교구조 형성에 큰 영향을 주었음을 확인하였다. 또한, 3-롤코팅 공정에서 베이스코트 도료들의 코팅 특성 및 유동 불안성정을 관찰하여 코팅 운전 영역을 설정하였다. 이러한 유변학적 접근법은 비뉴튼성 도료의 친환경적 선도장강판 코팅 기술 개발 및 최적의 안정한 조건 설정을 위해 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.
꽃양배추색소추출액의 농도를 1-65%로 조절하여 그 유동 특성을 원뿔형 회전점도계를 사용하여 $20-50^{\circ}C$의 온도범위에서 조사하였다. 꽃양배추색소추출액의 유동특성은 단순 power law model을 사용하여 설명할 수 있었다. 실험범위 내에서 꽃양배추색소추출액의 유동거동지수(n)와 점조도지수(K)는 각각 0.841-0.998 및 $0.008-31.525\;Pa{\cdot}s^n$의 값을 나타냈다. 겉보기점도의 온도의존성은 Arrhenius식에 의해 결정할 수 있었으며, 활성화에너지는 용액의 농도와 전단속도에 따라 9.36-52.48 kJ/mol의 값을 나타냈다. 전단속도 $100\;s^{-1}$에서 측정한 보기점도에 대한 용액의 농도와 온도의 영향을 다음과 같은 단일지수모델식으로 표시할 수 있었다; ${\ln}\;{\eta}_a\;=\;6.11\;-\;3103.94(1/T)\;-\;0.03C$.
굳지 않은 콘크리트의 유변특성은 콘크리트의 제조 및 성능에 중요한 영향을 미치지만, 새롭게 개발되는 배합과 제조 공법의 다양화로 인하여 기존의 경험적 방법으로는 유변특성의 정확한 예측에 어려움이 있다. 본 연구에서는 시멘트 입자와 같은 나노 수준에서의 입자간 상호작용부터 잔골재와 같은 마이크로 수준에서의 유변학적 성질을 정량적으로 예측하기 위하여 멀티스케일 기법을 적용한 유변특성 예측 모델을 제안하였으며, 시멘트 페이스트의 항복응력, 모르타르의 항복응력 및 소성점도를 예측하기 위하여 YODEL(Yield stress mODEL), Chateau-Ovarlez-Trung 방정식 및 Krieger-Dougherty 방정식을 적용하였다. 일차적으로 시멘트 페이스트의 물-시멘트비(W/C)를 기준으로 하여 페이스트 스케일의 유변특성을 예측하였으며, 예측 결과를 토대로 동일한 W/C에 시멘트-잔골재 부피비(C/S)를 추가한 모르타르 스케일의 유변특성의 예측을 진행하였다. 시멘트 모르타르에 대한 유변특성 실험을 통하여 예측 결과와 실험 결과의 비교를 진행함으로써 예측 모델의 적용 가능성을 평가하였다.
The effect of 16 cultivars on the quality of the rice porridge was investigated. The 'Geunnun' had the highest water absorption rate, but the 'Segyejinmi' yield (w/w) was the highest. The total sugar content of the rice porridge was 0.29~8.10%, showing significant variation among the cultivars. High amylose 'Dodamssal' and 'Hwaseonchalbyeo' glutinous rice displayed rotational viscosities of <20,000 cP. Rotational viscosities for boiled rice cultivars were 30,000~40,000 cP, representing an intermediate level, and the rotational viscosities of 'Geonyang2' and 'Hanareum4' were over 50,000 cP. These results suggest that the viscosity of rice porridge varies significantly among raw material cultivars. Among other variables affecting the texture profile of rice porridge, there were significant differences in hardness and gumminess among the cultivars. As a raw material, 'Baekokchal', a kind of glutinous rice, is known to be whiter than the non-glutinous rice, but after processing to porridge, it showed the lowest L value (71.1). Starch degrading enzyme activity was not significant in most types of rice porridges within 30 or 60 minutes. Therefore, enzymatic starch degradation is thought to be completed within 30 minutes. Among the tested raw materials, 'Miho' was 73.5 ㎍/mg, indicating the best digestibility in vitro.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제4권3호
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pp.341-348
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2011
The study of bacterial flagellar swimming motion remains an interesting and challenging research subject in the fields of hydrodynamics and bio-locomotion. This swimming motion is characterized by very low Reynolds numbers, which is unique and time reversible. In particular, the effect of rotation of helical flagella of bacterium on swimming motion requires detailed multi-disciplinary analysis. Clear understanding of such swimming motion will not only be beneficial for biologists but also to engineers interested in developing nanorobots mimicking bacterial swimming. In this paper, computational fluid dynamics (CFD) simulation of a three dimensional single flagellated bacteria has been developed and the fluid flow around the flagellum is investigated. CFD-based modeling studies were conducted to find the variables that affect the forward thrust experienced by the swimming bacterium. It is found that the propulsive force increases with increase in rotational velocity of flagellum and viscosity of surrounding fluid. It is also deduced from the study that the forward force depends on the geometry of helical flagella (directly proportional to square of the helical radius and inversely proportional to pitch).
For mass production of electronic devices, the processing of the printing roll is one of the most important key technologies for printed electronics technology. A roll of printing process, the gravure printing that is used to print the electronic device is most often used. The indirect laser processing has been used in order to produce printing roll for gravure printing. It consists of the following processing that is coating of photo polymer or black lacquer on the surface of printing roll, pattering using a laser beam and etching process. In this study, we have carried out study on the coating and etching for $25{\mu}m$ line width on the printing roll. To do this goals, a $4{\mu}m$ coating thickness and 20% average coating thickness of the coating homogeneity of variance is performed. The factors to determine the thickness and homogeneity are a viscosity of coating solution, the liquid injection, the number of injection, feed rate, rotational speed, and the like. After the laser patterning, a line width of $25{\mu}m$ or less was confirmed to be processed through etching and the chromium plating process.
준희박과 농축용액에서 약간의 유연성을 갖는 강성막대형 고분자의 회전확산계수와 zero shear rate 점도를 예측하기 위해 한정된 강성 사슬모델이 제시되었다. 본 연구에서는 이제시된 모델을 분자량 분포를 갖는 다분산계로 확장시켰다. 분자들의 분자량 분포 (MW/Mn) 와 분포 함수를 알수 없기 때문에 해당분자에 가장 적당한 분자량 분포와 함수를 취하였다. 만약 이것들을 알고 있다면 제시된 모델로 회전확산계수와 zero shear rate 점도 등과 같은 인자들을예측할수 있었다. 단분산계의 경우와 같이 다분산계에서도 회전확산계수 의 평균분자 윤곽길이 의존도는 L-7 에 비례하는 것으로 나타났다. Doi와 Edwards 의 튜브 모델에 의한 L-9 과 다른 이유는 분자들의 거동을 관찰하기 위해 임의로 선정된 하나의 막 대형 고분자운동을 제약하는 정도가 심하지 않았으며 따라서 제약 완화시간도 훨씬 짧았기 때문이다. 더구나 점도와 회전 확산계수와 단분산계에서는 정성적으로 일치한데 제약 완화 시간도 훨씬 짧았기 때문이다. 더구나 점도와 회전적인 일치를 나타내었다. 이 모델로 기준 으로 하여 분자들의 길이와 종류에 관계없이 하나의 master curve를 그릴수 있었다.
본 논문에서는 박테리아 편모를 모사한 스프링 모델을 이용하여 박테리아의 편모의 추진적 거동에 관한 연구를 수행하였다. 본 해석에서는 상용프로그램을 사용하였으며, 별도의 회전영역 설정에 따른 수치기법의 타당성 확인과 더불어 파라미터 연구를 수행하였다. 수치해석 결과는 전반적으로 Resistive force theory와는 잘 일치하지 않았지만, Slender body theory와는 잘 일치하였다. 그리고 스프링의 회전속도, 피치, 나선반경 및 유체의 점성의 영향을 확인하였다. 또한 벽과의 거리에 따른 효과도 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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