• Title/Summary/Keyword: generalized Maxwell model

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Rheological Properties of Acorn Flour Gels by Stress Relaxation Test (응력완화 검사(stress relaxation test)에 의한 도토리묵의 물리적 특성)

  • 김영아;이혜수
    • Korean journal of food and cookery science
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    • v.1 no.1
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    • pp.53-56
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    • 1985
  • The rheological models of acorn flour gels with different concentrations were investigated by stress relaxation test. The analysis of relaxation curves by successive residual method revealed that the rheological behavior of acorn flour gels could be expressed by the 7-element, generalized Maxwell model. The equilibrium modulus and modulus of elasticity increased by the increment of acorn flour concentration.

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The determination of continuous relaxation time spectrum of linear polymer (선형 고분자의 연속 완화시간 스펙트럼 결정)

  • 이일순
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.2
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    • pp.103-118
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    • 1996
  • 변형된 Maxwell 모델을 모의 데이터와 폴리스티렌의 동적 실험 데이터인 G'과 G "에 적용하여 연속 완화시간 스펙트럼을 결정하였고, Maxwell 모델을 사용했을 때 얻어지 는 불연속 완화시간 스펙트럼과 비교하였다. MGMM과 GMM 모두 선형회귀 방법과 비선 형회귀 방법을 사용하여 완화시간 스펙트럼을 결정하였는데 비선형 방법을 사용했을 때 선 형방법에 비해 좀 더 만족스러운 결과를 얻을수 있었다. 모의 데이터의 경우 사용한 완화시 간의 수가 많은 경우에는 MGMM과 GMM 모두 원래의 스펙트럼을 잘 재현했으나 완화시 간의 수가 작은 경우에는 MGMM이 GMM에 비해 원래의 완화시간 스펙트럼을 보다 잘 나 타내었다. 또 단분산성폴리스티렌의 경우 MGMM과 GMM의 완화시간 스펙트럼이 모두 작 은 완화시간 영역에서는 분자량에 무관했고 큰 완화시간 영역에서는 분자량이 커질수록 스 펙트럼이 완화시간이 커지는 쪽으로 이동하였다. 또 두드러진 terminal 완화시간을 볼수 있 었다. 그러나 다분산성 폴리스티렌의 경우에는 단분산성의 경우와는 달리 두드러진 terminal 완화시간을 볼수 없었다. 그리고 MGMM의 파라미터 m은 분자량 분포에 크게 의존함을 알 수 있었으며 연속 완화시간 스펙트럼에서 계산된 불연속 완화시간 스펙트럼이 GMM에서 얻어진 불연속 완화시간 스펙트럼과 잘 일치함을 볼수 있었다.

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Linearized Rheological Models of Fruits (과실(果實)의 리올러지 선형화(線型化) 모델(模型))

  • Park, J.M.;Kim, M.S.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.19 no.2
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    • pp.138-147
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    • 1994
  • The stress relaxation and creep characteristics of fruits have usually been fit to an exponential expression based on a generalized Maxwell model and Burger's model. It is known that two to three terms in the expansion of those models are necessary to obtain a satisfactory fit to the rheological characteristics of fruits. Since four to six constants appear in the models, it is very difficult to determine their physical meaning according to the experimental conditions and levels. Therefore in order to ease the comparison of data, this study was conducted to develop the linearized rheological model of the fruit from the previous studies of stress relaxation and creep characteristics of fruits. Stress relaxation and creep characteristics were able to normalize and presented in the linear form of $t/S(t)=K_1+k_2t$ and $t/C(t)={K_1}^{\prime}+{K_2}^{\prime}t$, respectively. It was possible to compare the effects of experimental conditions and levels much easier from the linearized models developed in this study than from the generalized Maxwell model and Burger's model.

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Study for Transport and Separation Mechanisms of $CO_2/N_2$ Mixture on Organic Templating Silica/Alumina Composite Membrane by Using Generalized Maxwell Stefan model (Generalized Maxwell Stefan 모형을 이용한 유기 템플레이팅 실리카/알루미나 복합막의 $CO_2/N_2$ 혼합물의 투과/분리 기구 해석)

  • Lee Chang-Ha;Moon Jong-Ho;Kim Min-Bae;Kang Byung-Sub;Hyun Sang-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.8 no.3 s.24
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    • pp.43-51
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    • 2004
  • In this study, gas permeation and separation characteristics of $CO_2$ and $N_2$ on nano-porous TPABr(Tetrapropylammoniumbromide) templating silica/alumina composite membrane were studied by using GMS (Generalized Maxwell Stefan) model. Since the transport mechanisms of meso-porous alumina support are Knudsen diffusion and viscous diffusion(or poiseulle flow), they can be identified by DGM (dusty gas model). The transport mechanism of TPABr templating silica layer, which would contribute mainly to the separation of $N_2/CO_2$ mixture, showed surface diffusion rather than pore diffusion. Therefore, the oermeationjseparation mechanisms in multi-component suface diffusion were successfully analyzed by the GMS model. In the separation of $N_2/CO_2$ mixture using the composite membrane, $CO_2$, the strongadsorbate, was permeated through the membrane more than Na due to the pore-blocking phenomena of $CO_2$ by adsorption isotherm and solace diffusion.

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Layer-wise numerical model for laminated glass plates with viscoelastic interlayer

  • Zemanova, Alena;Zeman, Jan;Janda, Tomas;Sejnoha, Michal
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.65 no.4
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    • pp.369-380
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    • 2018
  • In this paper, a multi-layered finite element model for laminated glass plates is introduced. A layer-wise theory is applied to the analysis of laminated glass due to the combination of stiff and soft layers; the independent layers are connected via Lagrange multipliers. The von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ large deflection plate theory and the constant Poisson ratio for constitutive equations are assumed to capture the possible effects of geometric nonlinearity and the time/temperature-dependent response of the plastic foil. The linear viscoelastic behavior of a polymer foil is included by the generalized Maxwell model. The proposed layer-wise model was implemented into the MATLAB code and verified against detailed three-dimensional models in ADINA solver using different hexahedral finite elements. The effects of temperature, load duration, and creep/relaxation are demonstrated by examples.

Rheological Model Analysis of Acorn Starch Gels by Stress Relaxation Test (응력완화시험에 의한 도토리 전분겔의 물성론적 모형 분석)

  • 김영아;이혜수
    • Korean journal of food and cookery science
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    • v.5 no.1
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    • pp.49-52
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    • 1989
  • Stress relaxation tests with different percent deformation were performed for crude and refined starch gels of acorn. With no relation to percent deformation, refined starch gel had higher initial stress ($\sigma_e$) and lower equilibrium stress ($\sigma_e$) than crude starch gel. But the ratio of equilibrium stress to initial stress ($\sigma_e$/$\sigma_o$) was minimum at 60 percent deformation. The analysis of relaxation curves by successive residual method revealed that the rheological behavior of acorn starch gels could be expressed by generalized Maxwell model. The element numbers of models for crude and refined starch gel were 7-element and 5-element at 60 percent deformation, and 5-element and 3-element at 45 percent deformation, respectively.

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Pervaporation Characteristics of Water/Ethanol and Water/Isopropyl Alcohol Mixtures through Zeolite 4A Membranes: Activity Coefficient Model and Maxwell Stefan Model (제올라이트 4A 분리막을 이용한 물/에탄올, 물/이소프로필알코올 혼합물의 투과증발 특성 연구 : 활동도계수모형 및 Generalized Maxwell Stefan 모형)

  • Oh, Woong Jin;Jung, Jae-Chil;Lee, Jung Hyun;Yeo, Jeong-gu;Lee, Da Hun;Park, Young Cheol;Kim, Hyunuk;Lee, Dong-Ho;Cho, Churl-Hee;Moon, Jong-Ho
    • Clean Technology
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    • v.24 no.3
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    • pp.239-248
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    • 2018
  • In this study, pervaporation experiments of water, ethanol and IPA (Isopropyl alcohol) single components and water/ethanol, water/IPA mixtures were carried out using zeolite 4A membranes developed by Fine Tech Co. Ltd. Those membranes were fabricated by hydrothermal synthesis (growth in hydrothermal condition) after uniformly dispersing the zeolite seeds on the tubular alumina supports. They have a pore size of about $4{\AA}$ by ion exchange of $Na^+$ to the LTA structure with Si/Al ratio of 1.0, and shows strong hydrophilic property. Physical characteristics of prepared membranes were evaluated by using SEM (surface morphology), porosimetry (macro- or meso- pore analysis), BET (micropore analysis), and load tester (compressive strength). Pervaporation experiments with various temperature and concentration conditions confirmed that the zeolite 4A membrane can selectively separate water from ethanol and IPA. Water/ethanol separation factor was over 3,000 and water/IPA separation factor was over 1,500 (50 : 50 wt%, initial feed concentration). Pervaporation behaviors of single components and binary mixtures were predicted using ACM (activity coefficient model), GMS (generalized Maxwell Stefan) model and DGM (Dusty Gas Model). The adsorption and diffusion coefficients of the zeolite top layer were obtained by parameter estimation using GA (Genetic Algorithm, stochastic optimization method). All the calculations were carried out using MATLAB 2018a version.

Hydrogen Separation of binary gas mixture Using Templating Silica Membrane (유기 템플레이팅 실리카 막을 이용한 이성분 수소 혼합기체 분리 메커니즘)

  • Bae, Ji-Han;Han, Yoon-Jin;Lee, Chang-Ha
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.522-525
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    • 2008
  • 최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아 왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 전기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Dynamic Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 323$\sim$473 K, 압력범위 0$\sim$7 atm에서 수행되었으며, 혼합기체는2성분으로 수소-메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교,대조하여 예측도를 검사하였다.

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Hydrogen Separation of Membrane Using MTES Templating Silica Membrane (MTES(methyltriethoxysilane)템플레이팅 실리카막을 이용한 수소 혼합기체 분리)

  • Bae, Ji-Han;Kim, Kyung-Min;Jung, Jong-Tae;Lee, Chang-Ha
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.105-108
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    • 2007
  • 최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 적기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는 MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 $30{\sim}50$ $^{\circ}C$, 압력범위 $0{\sim}5$ atm에서 수행되었으며, 혼합기체는 2성분으로 수소 메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교, 대조하여 예측도를 검사하였다.

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