• 제목/요약/키워드: Shear-thinning

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유동저항 감소유체를 운반유체로 한 파라핀 슬러리의 대류 열전달에 관한 연구 (Convective Heat Transfer of a Paraffin Slurry in a Drag Reducing Carrier Fluid)

  • 정동주;최은수
    • 설비공학논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.1275-1281
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    • 2001
  • Aqueous polymer solutions are known to have small pressure reduction. Paraffin slurries are known to have high thermal capacity. Paraffin particles are mixed into an aqueous polymer solution to make a new heat transfer fluid having high thermal capacity but low pressure reduction. The heat transfer characteristics of the new slurry was tested in a circular tube having a constant heat transfer boundary condition. The new slurry was found to have high Nusselt numbers as well as high thermal capacity and low pressure reduction in the laminar flow. The trends of the Nusselt numbers along the heating test section were studied for various heating conditions.

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대용량 20톤 MR 유체 감쇠기의 새로운 동적 모델 (New Dynamic Model of Large-Scale 20-Ton MR Fluid Damper)

  • 정형조;최강민;;이인원
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.141-148
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    • 2002
  • MR 유체 감쇠기는 구조물의 진동을 감소시키기 위한 가장 유망하고 새로운 제진 (制振) 장치 중 하나이다. 이 장치는 기계적인 단순성, 높은 동적 범위, 적은 전력 요구량, 커다란 감쇠 능력, 강인성 등의 장점을 가지고 있기 때문에, 토목 구조 시스템의 내진(耐震) 및 내풍(耐風) 성능을 향상시키는데 매우 유용하다. 많은 연구자들이 MR 유체 감쇠기의 유사-정적 모델을 연구했지만 그 모델이 감쇠기의 설계를 위해서는 유용하다고 하더라도, 동적 하중에 대한 감쇠기의 거동을 모사하는 데는 충분하지 않다. 논문에서는 대용량 20톤 MR 유체 감쇠기의 동적하중에 대한 응답 해석 결과를 이용하여, Bouc-Wen 모델을 기반으로 하는 새로운 역학적 모델을 제안하였다. 이 모델은 MR 유체의 stiction현상과 관성 및 shear thinning 효과를 잘 묘사한다. 또한, 제안된 MR 유체 감쇠기의 동적 모델이 실험 결과와 매우 잘 일치함을 보였다.

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숙성기간에 따른 재래 고추장의 유동성 변화 (Flow Properties of Traditional Kochujang : Effect of Fermentation Time)

  • 유병승;최원석;류영기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.554-558
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    • 1999
  • Flow properties of traditional kochujang at various fermentation times(0~12 weeks) were determined with rotational cylindrical(RC) and serrated plate plate(PP) viscometer. Magnitudes of consistency index(K) of power law model and Cassson parameters(yield stress and viscosity) measured by PP viscometer were higher than those using RC viscometer. All kochujang samples during fermentation were much shear thinning with values of flow behavior index(n) as low as 0.2~0.34. K value and Casson yield stress measured by PP viscometer had good correlations(r=0.94; r=0.91) with fermentation time. No significant changes in flow model parameters measured by RC viscometer were observed for kochu jang during fermentation. Magnitudes of flow model parameters measured by PP viscometer more closely correlated with fermantation times of kochujang than did RC viscometer.

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무기충전재가 PAN의 수화용융특성에 미치는 영향에 관한 연구(I) -PAN 수화응용체의 유변학적 특성- (Effect of Inorganic Fillers on the Properties of Hydrated PAN Melt(I) -Rheological Properties of Hydrated PAN Melt-)

  • 민병길;손태원
    • 한국염색가공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.295-300
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    • 2000
  • The melting behavior of hydrated polyacrylonitrile (PAN) and the rheological properties of hydrated PAN melt were investigated using DSC md modified capillary rheometer. With increasing the water content, Tm of the hydrated PAN was rapidly decreased and finally levelled off above a critical water content. However, the melt viscosity was further decreased even above the critical water content. The hydrated PAN melt showed a typical shear thinning behavior. In arrhenius plot, when the hydrated PAN melt was supercooled, it exhibited a different dependency on temperature from that above melting temperature.

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Acorn Starch의 유변학적 성질에 관한 연구(III) -Acorn Starch의 유변학적 성질에 미치는 Surcrose 효과를 중심으로- (Study on the Rheological Properties of Acorn Starch(III) -Effect of sucrose on the Rheological Properties of Acorn Starch-)

  • 김남희
    • 유변학
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    • 제10권1호
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    • pp.7-13
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    • 1998
  • 중량 평균 분자량이 1.22$\times$106이고 다분산도가 8.90이며 수분과 아밀로오스 함량이 각각 9.35%, 27%인 도토리 전분에 sucrose를 첨가하여 동적 유변학적 특성에 대한 온도와 농도의존성을 고찰하였다. AS(acorn starch)-sucrose 계의 점도는 전단속도가 증가하면 감 소하는 전단담화 현상을 나타내며 sucrose 농도가 증가할수록 점도가 증가하였고, Casson 식에 의해 얻어진 항복치는 sucrose 농도가 증가하면 증가하였다. 저장영률과 손실영률은 sucrose 농도가 증가하면 단일하게 증가하였고 손실 탄성률은 온도가 증가하면 감소하였다. DSC 측정자료를 zipper model에 적용시켜 본 결과 sucrose 농도가 증가할수록 zipper의 수 와 junc-tion zone의 수는 증가했으며 크기는 감소하였다. Sucrose는 전분과 수소결합을 형 성하여 용액내에서 가소제처럼 거동함을 알수있었다.

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마요네즈의 유동 특성과 유화 안정성에 미치는 초산 농도의 영향 (Effects of Acetic Acid Concentration on Rheological Characteristics and Emulsion Stability of Mayonnaise)

  • 배효미;오명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-13
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    • 1989
  • 초산용액의 초산농도를 0, 1, 2, 4, 6%로 변화하여 제조한 마요네즈의 유동 특성, 유화 안정성, 색도에 대하여 조사하였다. 마요네즈의 유동은 항복응력을 가지는 소성유동이며, 초산농도가 높아질수록 항복응력 및 점주도지수가 커져서 초산농도가 높아질수록 마요네즈의 물성이 점주해지는 것을 나타내었다. 마요네즈의 유화안정성은 초산농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였고, 초산노도 4%일 때 가장 안정성이 낮았다. 색도는 초산함량이 증가할수록 L값(명도)이 증가하고 b값(yellowness)은 감소하였다.

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수평횡파 송수신용 EMAT를 이용한 스틸 박판의 두께 감육 평가 (Evaluation of Thickness Reduction in Steel Plate by Using SH-EMATs)

  • 이진혁;박익근;김용권;김대현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.47-52
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    • 2011
  • 전자기 초음파 탐촉자(electromagnetic acoustic transducer; EMAT)는 접촉 매질 없이 초음파의 송 수신이 가능하며 자석과 코일의 형상과 배열을 조절하여 SH파나 Lamb파 같은 유도 초음파 모드를 용이하게 발생시킬 수 있다. 또한 이러한 유도 초음파는 박판에서 판 두께 전체를 장거리로 전파하며 두께에 따른 분산특성이 있이 배관 등의 구조물을 탐상하는데 효과적인 비파괴검사 기법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 수평횡파(shear horizontal wave; SH)의 전파 거동을 해석하고 EMAT을 이용하여 SH파를 발생하여 스틸 박판의 두께 감육을 평가하였다. 그 결과 SH파의 분산특성은 두께 감육량의 증가에 따라 군속도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 군속도 변화를 통해 두께 감육량을 정량적으로 평가하는 것이 가능함을 확인하였다.

Effect of tapered-end shape of FRP sheets on stress concentration in strengthened beams under thermal load

  • El Mahi, Benaoumeur;Kouider Halim, Benrahou;Sofiane, Amziane;Khalil, Belakhdar;Abdelouahed, Tounsi;Adda Bedia, El Abbes
    • Steel and Composite Structures
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    • 제17권5호
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    • pp.601-621
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    • 2014
  • Repairing and strengthening structural members by bonding composite materials have received a considerable attention in recent years. The major problem when using bonded FRP or steel plates to strengthen existing structures is the high interfacial stresses that may be built up near the plate ends which lead to premature failure of the structure. As a result, many researchers have developed several analytical methods to predict the interface performance of bonded repairs under various types of loading. In this paper, a numerical solution using finite - difference method (FDM) is used to calculate the interfacial stress distribution in beams strengthened with FRP plate having a tapered ends under thermal loading. Different thinning profiles are investigated since the later can significantly reduce the stress concentration. In the present theoretical analysis, the adherend shear deformations are taken into account by assuming a parabolic shear stress through the thickness of both beam and bonded plate. The shear correction factor for I-section beams is also included in the solution. Numerical results from the present analysis are presented to demonstrate the advantages of use the tapers in design of strengthened beams.

Patient-Specific Computational Fluid Dynamics in Ruptured Posterior Communicating Aneurysms Using Measured Non-Newtonian Viscosity : A Preliminary Study

  • Lee, Ui Yun;Jung, Jinmu;Kwak, Hyo Sung;Lee, Dong Hwan;Chung, Gyung Ho;Park, Jung Soo;Koh, Eun Jeong
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제62권2호
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    • pp.183-192
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    • 2019
  • Objective : The objective of this study was to analyze patient-specific blood flow in ruptured aneurysms using obtained non-Newtonian viscosity and to observe associated hemodynamic features and morphological effects. Methods : Five patients with acute subarachnoid hemorrhage caused by ruptured posterior communicating artery aneurysms were included in the study. Patients' blood samples were measured immediately after enrollment. Computational fluid dynamics (CFD) was conducted to evaluate viscosity distributions and wall shear stress (WSS) distributions using a patient-specific geometric model and shear-thinning viscosity properties. Results : Substantial viscosity change was found at the dome of the aneurysms studied when applying non-Newtonian blood viscosity measured at peak-systole and end-diastole. The maximal WSS of the non-Newtonian model on an aneurysm at peak-systole was approximately 16% lower compared to Newtonian fluid, and most of the hemodynamic features of Newtonian flow at the aneurysms were higher, except for minimal WSS value. However, the differences between the Newtonian and non-Newtonian flow were not statistically significant. Rupture point of an aneurysm showed low WSS regardless of Newtonian or non-Newtonian CFD analyses. Conclusion : By using measured non-Newtonian viscosity and geometry on patient-specific CFD analysis, morphologic differences in hemodynamic features, such as changes in whole blood viscosity and WSS, were observed. Therefore, measured non-Newtonian viscosity might be possibly useful to obtain patient-specific hemodynamic and morphologic result.

광산폐석의 유변학적 특성과 토석류 흐름특성 분석 (Rheological Characteristics and Debris Flow Simulation of Waste Materials)

  • 정승원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1227-1240
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    • 2014
  • 휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.