• 제목/요약/키워드: transport and diffusion

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Molecular Dynamics Simulation Study for Transport Properties of Diatomic Liquids

  • Lee, Song-Hi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권10호
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    • pp.1697-1704
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    • 2007
  • We present results for transport properties of diatomic fluids by isothermal-isobaric (NpT) equilibrium molecular dynamics (EMD) simulations using Green-Kubo and Einstein formulas. As the molecular elongation of diatomic molecules increases from the spherical monatomic molecule, the diffusion coefficient increases, indicating that longish shape molecules diffuse more than spherical molecules, and the rotational diffusion coefficients are almost the same in the statistical error since random rotation decreases. The calculated translational viscosity decreases with the molecular elongation of diatomic molecule within statistical error bar, while the rotational viscosity increases. The total thermal conductivity decreases as the molecular elongation increases. This result of thermal conductivity for diatomic molecules by EMD simulations is again inconsistent with the earlier results of those by non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) simulations even though the missing terms related to rotational degree of freedom into the Green-Kubo and Einstein formulas with regard to the calculation of thermal conductivity for molecular fluids are included.

유한요소 해석을 통한 수소확산에 미치는 영향 평가 (Assessment of Effective Factor of Hydrogen Diffusion Equation Using FE Analysis)

  • 김낙현;오창식;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.709-715
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    • 2010
  • 수소 확산과 탄-소성 거동이 결합된 모델은 이미 제시되어 있다. 본 논문에서는 수소확산에 미치는 인자들과 그 영향에 대해 연구하였다. 각 인자들의 영향을 비교하기 위해 저탄소강 재료의 균열이 있는 무한 평판 모델에 대해 수소확산과 기계적 하중이 연계된 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 결과는 Taha와 Sofrinis의 연구(2001) 결과와 비교하여 검증하였다.

미세 다공막을 통한 기체 투과기구 (Mechanisms of Gas Permeation through Microporous Membranes - A Review)

  • 황선탁
    • 멤브레인
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    • 제7권1호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • A review is presented for various gas transport mechanisms through microporous membranes of both polymeric and inorganic materials. Different transport modes manifest depending on the pore size and the flow regime, which is a function of pressure, temperature, and the interaction between gas molecules and the pore walls. For microporous membranes whose pores are small and the internal surface area huge, the surface diffusion becomes a significant factor. If the pores become even smaller, then the transport mechanism will be more of an activated diffusion type. When conditions are right capillary condensation will take place to create an enormous capillary pressure gradient, which will greatly enhance the permeation flux. At the same time the capillary condensate of the heavier component may block the membrane pores denying the passage of the lighter gas molecules. All of these phenomena will influence the separation of mixtures.

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흐름에 수직한 방향으로 급격한 수심 변화가 존재하는 해역에서의 열오염 이동 예측 해석해 모형 (An Analytical Model for Predicting Heat Transport with a Sharp Depth Change in Cross-Flow Direction)

  • 이호진;김영호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.62-72
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    • 2008
  • 본 연구에서는 흐름에 수직한 방향으로 급격한 수심 변화가 존재하는 해역에서 점열원에 의한 열오염 분포를 예측할 수 있는 해석 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 이용하여 열오염 분포에 있어 수심 변화와 흐름효과를 검토하였다. 계산 결과 흐름에 수직한 방향으로 수심 변화가 존재할 경우 수평 확산 플럭스의 증감으로 인해 수심 변화 경계를 가로지르는 열의 이동이 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 조류와 동시에 잔차류 성분을 포함할 경우에는 이류에 의한 열오염 수송 효과가 증가하여 수심 변화 경계를 가로지르는 수평 확산은 상대적으로 감소하였다.

2항근사 볼츠만 방정식을 이용한 Xe분자가스의 전자수송계수의 해석 (The study of electron transport coefficients in pure Xe by 2-term approximation of the Boltzmann equation)

  • 마수영;전병훈;김송강
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.174-177
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    • 2001
  • The electron transport coefficients, the electron drift velocity W, the longitudinal diffusion coefficient $ND_L$ and $D_L/{\mu}$, in pure Xe were calculated over the wide E/N range from 0.01 to 500 Td at 1 Torr by two-term approximation of the Boltzmann equation for determination of electron collision cross sections set and for quantitative characteristic analysis of Xe molecular gas.

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2항근사 볼츠만 방정식을 이용한 Ne분자가스의 전자수송계수의 해석 (The study of electron transport coefficients in pure Ne by 2-term approximation of the Boltzmann equation)

  • 전병훈;강명희;김송강
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.182-185
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    • 2001
  • The electron transport coefficients, the electron drift velocity W, the longitudinal diffusion coefficient $ND_L$ and $D_L/{\mu}$, in pure Ne were calculated over the wide E/N range from 0.01 to 300 Td at 1 Torr by two-term approximation of the Boltzmann equation for determination of electron collision cross sections set and for quantitative characteristic analysis of Ne molecular gas.

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증기전처리(蒸氣前處理)에 의한 국내(國內)참나무재(材)의 성질변화(性質變化)에 관한 연구(硏究) (Presteaming Effect on Properties of Native Oak Lumber)

  • 강호양
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제20권2호
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    • pp.73-80
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    • 1992
  • The effect of presteaming on native oak specimens(Quercus serrata) of 2.5cm thick were investigated by measuring specific gravities, internal moisture gradients, residual extractives, and transport rates of free and bound water. The specific gravities and internal moisture gradients of the presteamed samples did not much deviate from those of the controls, but after presteaming discrepancy in moisture content between specimens lessened. The amount of residual hot-water extractives of the presteamed samples were less than those of the controls by 25%. The transport rates of bound water were determined by measuring steady-state diffusion coefficients with a vapormeter cup. After presteaming the diffusion coefficients in radial direction increased by 35%, but decreased those in the tangential direction.

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Gas transport properties of alumina composite membranes

  • Lee, Hong-Joo;Hiroyuki Yamauchi;Hiroyuki Suda;Kenji Haraya
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.128-131
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    • 2004
  • The composite mesoporous ceramic membranes were prepared with ${\gamma}$-alumina and poly (2, 6-dimethyl-l, 4-pyphenylene oxide) (PPO) on the surface of the macroporous $\alpha$-alumina ceramic membranes and the permeation results were compared with those of the $\alpha$-alumina membrane for large-scale applications. In the results of the transport experiments, the ceramic membranes gave high gas permeances mainly due to Knudsen diffusion and surface diffusion as an additional mechanism. And, the polymer modification increased the permeances of the strongly adsorbing gas components. In this study the modifications of alumina ceramic membranes could increase the gas permeation performances especially for the strongly absorbing gas components.

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Preliminary Studies on Double-Diffusive Natural Convection During Physical Vapor Transport Crystal Growth of Hg2Br2 for the Spaceflight Experiments

  • Ha, Sung Ho;Kim, Geug Tae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권2호
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    • pp.289-300
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    • 2019
  • We have conducted a preliminary numerical analysis to understand the effects of double-diffusive convection on the molar flux at the crystal region during the growth of mercurous bromide ($Hg_2Br_2$) crystals in 1 g and microgravity (${\mu}g$) conditions. It was found that the total molar fluxes decay first-order exponentially with the aspect ratio (AR, transport length-to-width), $1{\leq}AR{\leq}10$. With increasing the aspect ratio of the horizontal enclosure from AR = 1 up to Ar = 10, the convection flow field shifts to the advective-diffusion mode and the flow structures become stable. Therefore, altering the aspect ratio of the enclosure allows one to control the effect of the double diffusive natural convection. Moreover, microgravity environments less than $10^{-2}g$ make the effect of double-diffusive natural convection much reduced so that the convection mode could be switched over the advective-diffusion mode.

KURT 부지 환경에 위치한 가상의 처분 시설에서 누출되는 방사성 핵종의 이동을 Time Domain에서 해석하는 방법에 관한 연구 (Radionuclides Transport from the Hypothetical Disposal Facility in the KURT Field Condition on the Time Domain)

  • 황영택;고낙열;최종원;조성석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.295-303
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    • 2012
  • 한국원자력연구원의 지하처분연구시설인 KURT 주변의 지하수 유동 환경과 관련하여 수집 및 분석된 자료를 바탕으로, 가상의 처분장에서 누출된 방사성 핵종의 이동 현상을 시간 영역(time domain)에서 계산하였다. KURT에서 실시된 현장 시험에서 밝혀진 수리지질학적 특성을 바탕으로 지하수 유동 모의를 실시하였고, 그 결과를 통해 파악된 지하수 유동 경로를 따라 방사성 핵종이 이동하는데 걸리는 시간은 시간 영역에서 용질 이동 모의를 하는 TDRW(Time Domain Random Walk) 방식을 통해 평가하였다. 이류(advection)와 분산(dispersion) 현상 외에 방사성 핵종의 붕괴(decay), 평형 흡착(equilibrium sorption), 암반 기질로의 확산(matrix diffusion) 현상이 용질의 이동 시간에 영향을 주는 것으로 설정되었다. 모의 결과를 통해 방사성 핵종과 지하 매질의 특성에 의한 흡착 현상, 기질 확산 현상이 핵종 이동에 미치는 영향이 분석되었으며, 방사성 핵종의 연쇄 KURT 부지 환경에 위치한 가상의 처분 시설에서 누출되는 방사성 핵종의 이동을 Time Domain에서 해석하는 방법에 관한 연구 반응에 의한 영향도 평가하였다. KURT 부지 환경에서 지표로 유출될 수 있다고 계산된 방사성 핵종의 유출량은 처분장에서 누출될 수 있는 양의 $10^{-3}$배 미만이었고, 암반 기질로의 확산 및 흡착이 고려되면 그 비율이 더욱 낮아졌다. 본 연구에서 사용된 핵종 이동 모의 방법은 방사성붕괴나 흡착, 확산 등 이동 지연 현상을 고려하면서 핵종의 이동 시간을 계산할 수 있어 안전성 평가에서 요구되는 심부 지하에서의 방사성 핵종 이동 관련 자료를 작성하는데 활용될 수 있을 것이다.