• 제목/요약/키워드: squeezing flow

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Dynamic simulation of squeezing flow of ER fluids using parallel processing

  • Kim, Do-Hoon;Chu, Sang-Hyon;Ahn, Kyung-Hyun;Lee, Seung-Jong
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.233-240
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    • 1999
  • In order to understand the flow behavior of Electrorheological (ER) fluid, dynamic simulation has been intensively performed for the last decade. When the shear flow is applied, it is easy to carry out the simulation with relatively small number of particles because of the periodic boundary condition. For the squeezing flow, however, it is not easy to apply the periodic boundary condition, and the number of particles needs to be increased to simulate the ER system more realistically. For this reason, the simulation of ER fluid under squeezing flow has been mostly performed with some representative chains or with the approximation that severely restricts the flow geometry to reduce the computational load. In this study, Message Passing Interface (MPI), which is one of the most widely-used parallel processing techniques, has been employed in a dynamic simulation of ER fluid under squeezing flow. As the number of particles used in the simulation could be increased significantly, full domain between the electrodes has been covered. The numerical treatment or the approximation used to reduce the computational load has been evaluated for its validity, and was found to be quite effective. As the number of particles is increased, the fluctuation of the normal stress becomes diminished and the prediction in general was found to be qualitatively In good agreement with the experimental results.

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Squeezing Flow of Micropolar Nanofluid between Parallel Disks

  • Khan, Sheikh Irfanullah;Mohyud-Din, Syed Tauseef;Yang, Xiao-Jun
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권3호
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    • pp.476-489
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    • 2016
  • In the present study, squeezing flow of micropolar nanofluid between parallel infinite disks in the presence of magnetic field perpendicular to plane of the disks is taken into account. The constitutive equations that govern the flow configuration are converted into nonlinear ordinary differential with the help of suitable similarity transforms. HAM package BVPh2.0 has been employed to solve the nonlinear system of ordinary differential equations. Effects of different emerging parameters like micropolar parameter K, squeezed Reynolds number R, Hartmann number M, Brownian motion parameter Nb, thermophoresis parameter Nt, Lewis number Le for dimensionless velocities, temperature distribution and concentration profile are also discussed graphically. In the presence of strong and weak interaction (i.e. n = 0 and n = 0.5), numerical values of skin friction coefficient, wall stress coefficient, local Nusselt number and local Sherwood number are presented in tabulated form. To check the validity and reliability of the developed algorithm BVPh2.0 a numerical investigation is also a part of this study.

전기유변 유체의 압착유동에 대한 동적 수치모사 (A Dynamic Simulation on the Squeezing Flow of ER Fluids)

  • 김도훈;주상현;안경현;이승종
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • 전기유변 유체(electorheological fluid)는 전기장이 가해지면 아주 짧은 시간에 유변 물성이 급격히 변하며 그 응답이 반복적으로 수행될 수 있는 유체이다. 전기유변 유체는 전기장의 세기에 따라 면찰 응력(shear stress)과 점도의 크기를 조절할 수 있고, 짧은 응답시간은 빠른 제어를 요하는 분야에 효과적으로 이용될 수 있지만, 낮은 항복 응력, 조업 온도 범위의 제한성, 전력 소비에 의한 열적 불안정성, 그 외에도 응집, 침전 등의 단점이 있다. 특히, 이 유체가 갖는 항복 응력의 크기와 그 성질은 실제 장치에 응용하는데 중요한 특성이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 면찰 유동(shear flow)이 아닌 압착 유동(squeezing flow)을 고려하게 되었고, 이 유동 하에서의 전기유변 유체의 거동을 이해하기 위해 본 연구에서는 전기유변 유체의 압착 유동에 대한 동적 수치모사를 수행하였다. 고립된 사슬 구조에 대한 수치모사를 통하여 사슬의 위치와 압착 속도를 변화 시키면서 이에 따른 수력학적 힘과 정전기적 힘의 효과를 예측하였으며, 이를 토대로 많은 사슬을 포함한 현탁액 모델에 대한 수치모사를 수행하였다. 그 결과 실험에서 관찰할 수 있는 수직 응력의 증가와 초기 항복 응력의 존재를 확인하였고, 수직 응력의 효과적인 제어는 수력학적 힘과 정전기적 힘 간의 최적화된 조건에서 얻어질 수 있음을 예측하였다. 이러한 수치모사의 개발을 통해 압착 유동을 이용한 전기유변 유체의 응용에 대한 이론적인 토대를 마련하였고, 향후 보다 깊은 이해를 위한 기반을 구축할 수 있었다.

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APPROXIMATE SOLUTIONS TO MHD SQUEEZING FLUID FLOW

  • Islam, S.;Ullah, Murad;Zaman, Gul;Idrees, M.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제29권5_6호
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    • pp.1081-1096
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    • 2011
  • In this paper, a steady axisymmetric MHD flow of two dimensional incompressible fluids is studied under the influence of a uniform transverse magnetic field. The governing equations are reduced to nonlinear boundary value problem by applying the integribility conditions. Optimal Homotopy Asymptotic Method (OHAM) is applied to obtain solution of reduced fourth order nonlinear boundary value problem. For comparison, the same problem is also solved by Variational Iteration Method (VIM).

인장 및 전단점성비를 고려한 섬유강화 플라스틱 복합재의 압축성형에 있어서 3차원 유한요소해석 (3-D Flow Analysis for Compression Molding of Fiber-Reinforced Polymeric Composites with Ratio of Extensional & Shear Viscosity)

  • 조선형;윤두현;김형철;김이곤
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.11-18
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    • 1999
  • 섬유로 강화된 열가소성 복합재의 성형과정 중에는 유동특성에 미치는 금형내 충전패턴의 제어나 섬유배향 및 섬유함유율과 같은 성형공정 인자들의 영향을 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 등온상태에서 두께가 얇거나 두꺼운 성형품을 압축성형하는 경우에 발생하는 유동선단과 압력분포, 속도구배 등을 예측함을 목적으로 한다. 이때 복합재는 비압축성 뉴턴유체로 하였으며, 성형공정 변수들에 미치는 미끄럼 지배상수 $\alpha$와 점성비 $\zeta$의 영향에 대해서 고찰한 내용을 보고한다.

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직류전기철도 시스템에 있어서의 변전소 송출전압에 따른 회생전력유효이용 (An Effective Utilization of Regenerative Power According to the Output Voltage of Substations in the DC Electric Railways)

  • Kim, Yang-Mo
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권2호
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    • pp.149-156
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    • 1990
  • In DC electric railway systems, the feeding currrnt is not permitted to flow backward in almost all the substations and the pantograph voltages at the regenerating cars rise extremely by the voltage drop of the resistance of the feeder line. In order to prevent the overrise of the pantograph voltage in power regenerating cars, the squeezing circuits for the regenerative current are equipped and this leads to double losses, which are an extra worn-out of the brake-shoes and an ineffective use of regenerative power. In this study, the insertion of resistors in the feeder line system is proposed as a possible method for the effective utilization of the regenerative power in the electric railways. Also it is investigated how the output voltages of substations affect the effective use of regenertive capability. The investigation results show that the energy savings and the reduction of the worn-out of the brake-shoe can be achieved at the same time by the insertion of resistors in the feeder line system.

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굴곡 융착면을 이용한 고밀도폴리에틸렌 관의 버트 융착 공정에서의 열유체 거동 수치모사 (Numerical Simulation of Heat and Flow Behaviors in Butt-fusion Welding Process of HDPE Pipes with Curved Fusion Surface)

  • 유재현;최선웅;안경현;오주석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.561-566
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    • 2017
  • 폴리머 재질의 관을 융착 시키기 위해서는 버트 융착 공정을 거치는데, 최근 융착면에 굴곡을 주어 융착 강도를 높이고자 하는 시도가 있었다. 본 연구에서는 융착면의 굴곡이 폴리머의 열유체 거동 및 융착 강도에 어떠한 영향을 미칠 것인지 2차원 축대칭 평면에서 유한요소법을 사용하여 살펴보았으며, 고밀도폴리에틸렌 관을 대상으로 하였다. 열유화 단계에서 융착면의 형상을 따라 굴곡진 상경계면이 나타남을 확인할 수 있었다. 접합 단계에서는 굴곡진 상경계면과 융착면 사이에서의 멜트의 압착 흐름이 나타남을 확인할 수 있었으며, 굴곡융착부의 낮은 전단율은 관의 축과 수직 방향 배향을 완화시켜 융착부 강도 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다.

Investigation of Spudcan Penetration Resistance in Layered Soil Deposits

  • Jan, Muhammad Asad;Nizamani, Zubair Ahmed;Park, Duhee
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.13-20
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    • 2021
  • A suite of 3D large deformation finite element (FE) analyses was performed to investigate the load transfer mechanism and penetration resistance of spudcan foundations in heterogeneous soil profile consisting of sand and clay. The Elasto-Plastic models following Mohr-Coulomb and Tresca failure criteria were adopted for sand and clay, respectively. The accuracy of the numerical model was validated against centrifuge test measurements. The dense sand behavior with dilation is modeled using the non-associated flow rule. An investigation study consisting of key parameters, which includes variation in soil stratigraphy (sand-clay, sand-clay-sand), strength parameters of sand and clay (��' and su) and normalized height ratio of the sand layer (Hs/D) was conducted to assess the penetration behavior of spudcan. Based on calculated outputs, it was demonstrated that these parameters have a significant influence on the penetration resistance of spudcan. The calculated penetration resistance profiles are compared with the published (sand overlying clay) analytical model. It is confirmed that for the case of two-layer soil, the available theoretical model provides an accurate estimate of peak penetration resistance (qpeak). In the case of three-layer soil, the presence of a third stiff layer affects the penetration resistance profile due to the squeezing of the soil.

생쥐 난소 과립세포의 체외배양중 세라마이드에 의한 자연세포사의 측정 (Determination of Ceramide-Induced Apoptotic Cell Death in Mouse Granulosa Cell Cultured In Vitro)

  • 김종훈;김경미;윤용달
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 1998
  • 본 연구에서는 자연세포사 (apoptosis)를 유발시키는 것으로 알려진 ceramide를 배양중인 생쥐 과립세포에 처리한 뒤 형광염색, in-situ 3'-end labeling(ISEL), 그리고 flow cytometry 기법을 이용하여, 자연세포사 및 세포주기에 미치는 ceramide의 영향을 조사하였다. Ceramide를 처리하지 않은 대조군에 비하여, ceramide를 처리한 실험군에서 세로의 생존율은 농도에 비레하여 유의하게 감소하였다. 또한 acridine orange에 의한 형광염색 결과, 자연세포사의 양상을 보이는 핵을 갖는 세포의 수가 ceramide의 농도가 증가함에 따라 현저하게 증가되었다. 또한 ISEL을 실시해 본 결과, 자연세포사가 ceramide의 처리농도가 증가됨에 따라 점차적으로 증가되었다. 한편, ceramide를 처리한 과립세포의 세포주기 분석을 위한 flow cytometry 결과도 자연세포사가 일어난 $A_{0}$기에 있는 세포들의 비율이 대조군에 비하여 농도 의존적으로 증가하였으며, $G_{0}$/$G_{1}$ 기에 있는 세포들이 비율은 현저하게 감소됨을 관찰할 수 있었다. 위의 결과로 보아 ceramide는 생쥐 과립세포의 $G_{0}$/$G_{1}$ 기에 특이저긍로 자\ulcorner하여 자연세포사를 유발하며, 난포의 폐쇄시 과립세포의 자연세포사를 유발할 것으로 사료된다.

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복합부위통증증후군 제I형 환자에서 조기 척수자극술이 필요한가? -증례보고- (Is Early Spinal Cord Stimulation in Patients with Complex Regional Pain Syndrome Necessary? -A case report-)

  • 민형기;한경림;이상은;김경태;김찬
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제19권2호
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    • pp.223-227
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    • 2006
  • Complex regional pain syndrome (CRPS) is clinically characterized by pain, abnormal regulation of blood flow and sweating, edema of skin and subcutaneous tissues, sensory and motor disturbances, and trophic changes of the skin. A 21-year-old man was suffering from pain and swelling in his right hand and forearm. His arm had been in splints for 3 weeks following an extension injury of the right fingers and wrist, with the pain having developed 2 weeks after the splinting. He was treated with various nerve blocks including continuous epidural infusion, thoracic sympathetic block and peripheral nerve blocks, and squeezing his edematous region under general anesthesia as well as intravenous lidocaine and ketamine infusions. However, all of the performed treatments had no effect on the patient's pain or hand swelling. As a next line therapy, spinal cord stimulation should be considered because of intractable severe pain and swelling to almost all other modalities of therapy. We therefore performed an early intervention of spinal cord stimulation for the patient with refractory CRPS type I 5 months after the onset of pain and have got an excellent result.