An experimental study is carried out to study two-phase vertically upward hydraulic transport of solid particles by water in a vertical and inclined (0${\sim}$60 degree) concentric annulus with rotation of the inner cylinder. Rheology of particulate suspensions in shear-thinning fluids is of importance in many applications such as particle removal from surfaces, transport of proppants in fractured reservoir and cleaning of drilling holes, and so on. Annular fluid velocities varied from 0.2 m/s to 1.5 m/s for the actual drilling operational condition. Macroscopic behavior of solid particles, averaged flow rate, and particle rising velocity are observed. Main parameters considered in this study were radius ratio, inner-pipe rotary speed, fluid flow regime, and particle injection rate. For both water and CMC solutions, the higher the concentration of the solid particles is, the larger the pressure gradients become
This study investigates the effects of the pre-strain level on mechanical properties of the solid-phase formed thermoplastic composite. A uniaxial solid-phase forming was performed at the temperature of 125$\^{C}$ and at the constant cross-head speed of 3mm/sec. The composite sheet was formed to various pre-strain levels of 10%, 20%, and 30%. Tension, flexural, and impact tests were carried out to characterize the material properties of a solid-phase formed part. Tensile and flexural strengths decreased with increasing the pre-strain level, while impact strength increased. Various microstructures of the formed part explained the above material behavior.
This paper proposes a numerical modeling approach to simulate the hybrid combustion phenomena. From the physical understandings of hybrid combustion, the computational domain was separated into three regions: the solid fuel, gas phase reactive flow, and the interface between solid and fluid. Moreover, for the accurate calculation, computational grids for these regions was generated at every time step considering the instantaneous moving interface which are governed by the balance equations using thermal pyrolysis. In the domain of reactive flow, by virtue of diffusion flame structure, turbulent combustion modeling was introduced using either mixture fraction approach or mean reaction rate approach.
Amorphous carbon nanotubes were synthesized by a reaction of benzene, ferrocene and Na mixture in a small autoclave at temperatures as low as $400^{\circ}C$. The resulting carbon nanotubes were short and straight, but their inner hole was filled with residual products. The addition of quartz to the reacting mixture considerably promoted the formation of carbon nanotubes. A careful examination of powder structure suggested that the nanotubes in this process were mainly formed by surface diffusion of carbon atoms at the surface of solid catalytic particles, not by VLS(vapor-liquid-solid) mechanism.
The peculiarities of using Self-propagating High-temperature Synthesis (SHS) and solid-stave chase synthesis for production of high temperature superconductor materials were discussed. Oxide superconductors with general formula of $ReBa_2Cu_3O_{7-x}$ (Re=Y, Sm) haute been made by using barium oxide initial powder instead of traditional barium carbonate. Phenomena observed during the grinding of the reactants mixture are presented. Mechano-chemical activation - as a pre-treatment of the reactants mixture - strongly influences the kinetic parameters, the reaction mechanism, and the composition and structure of the final product.
Si-SiC-graphite composites were developed by incorporating solid lubricant graphite into Si-SiC, in the light of improving tribological properties of Si-SiC ceramics. Si-SiC-graphite composites were fabricated by infilterating silicon melt into the mixture of α-SiC, carbon black and graphite powder at 1750℃ under 3 Torr. The particle size of graphite was in the range of 150 to 500㎛, and the loading content of graphite was 0, 20, 25, 30, 35 vol% in the mixture of α-SiC and carbon black. The mechanical and tribological properties of this composites were studied. The density, hardness, flexural strength, compressive strength and Young's modulus were decreased with increasing of graphite content. An additiion of solid-lubricant graphite up to 30 vol% has improved tribological properties of Si-SiC ceramics without considerable degradation of mechanical properties.
The catalytic dehydrocoupling of bis(1-sila-3-butyl)benzene, 1 by Cp2ZrCl2/Red-Al and Cp2ZrCl2/n-BuLi combination catalysts yielded a mixture of oily and solid polymers. While the catalytic dehydrocoupling of 2-phenyl-l,3-disilapropane, 2 by Cp2ZrCl2/n-BuLi combination catalyst produced a mixture of oily and solid polymers, the catalytic redistribution/dehydrocoupling of 2 by Cp2ZrCl2/Red-Al combination catalyst gave oily polymer. The dehydrocoupling of 1 and 2, unless the prior silane redistribution occurs, seems to initially produce a low-molecular-weight polymer, which then undergoes an extensive cross-linking reaction of backbone Si-H bonds, leading to an insoluble polymer.
In this study, a mix design for self compacting concrete was based on Okamura's method and concrete incorporated just a ground granulated blast furnace slag. Replacement ratio of slag is in the range of $20-80\%$ of cement matrix by volume. For the optimal self compactability in mixture incorporating ground granulated blast furnace slag, the paste and mortar tests were first completed. Then the slump flow, elapsed time of 500mm slump flow, V funnel time and filling height by U type box were conducted in concrete. The volume of coarse aggregate in self compacting concrete was in the range of $50-60\%$ to the solid volume percentage of coarse aggregate. Finally, the compressive and splitting tensile strengths were determined in the hardened self compacting concrete incorporating ground granulated blast furnace slag. From the test results, it is desirable for self compacting concrete that the replacement of ground granulated blast furnace slag is in the range of $40-60\%$ of cement matrix by volume and the volume of coarse aggregate to the solid volume percentage of coarse aggregate with a limit of $55\%$.
This paper deals with an extended analytical solution for the mixture solidification problem, in which temperature is inherently coupled with the solute transport due to the presence of volume contraction induced flow. A new exact solution to the energy equation accounting for the convection effect in the melt is successfully derived, which allows the present analysis to cover a high initial superheating. Difference in properties between the solid and liquid phases is rigorously incorporated into the model equations in the solid fraction weighted form. Taking advantage of linearized correction factors, a systematic and easy-to-implement algorithm for determining the solidus and liquidus positions is introduced, which proves not only to converge stably but also to be very efficient. For a specific case, the present results show excellent agreements with the existing solution. The effect of convection in the melt becomes appreciable with increasing the initial superheating. It is revealed that variable properties in the mushy region significantly affect the solidification behaviors. The present study is also capable of resolving the interaction between microsegregation and macrosegregation.
본 연구에서는 현재 일본에서 개발되어 적용되고 있는 고형화 에폭시 수지를 이용한 아스팔트 혼합물의 국내 강상판 적용성을 평가 하고자 하였다. 다양한 문헌조사를 통한 고형화 에폭시 아스팔트 혼합물의 특성을 파악한 후, 배합설계 와 혼합물 평가를 실시하였다. 그 결과 강상판에 적용되는 다른 재래식 혼합물에 비하여 성능이 월등함을 알 수 있었다. 또한, 3D 유한 요소 해석을 수행한 결과 에폭시 아스팔트가 시공 시 충분한 공용성능을 보이는 것으로 판단되어 국내에서 일반적으로 사용되고 있는 배치식 플랜트 통해 고형화 에폭시 아스팔트 혼합물 생산 후 시험시공을 실시하였다. 시공 후 공용성을 평가하기 위해 BPT 실험을 한 결과 포장의 표면은 기준이상의 마찰력을 나타내는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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