초록
본 논문은 높은 압력차의 유동모드 하에서의 정상전단거동을 고찰하였다. ER유체 조성에 사용된 비전도성 용매는 10cS의 점도를 갖는 트랜스포머 오일이 사용되었으며, 전도성 입자의 중량비를 20 wt%와 30 wt%로 조절하여 입자 중량비에 대한 영향을 고찰하였다. 두 가지로 조성된 수계 ER유체를 ERF 1과 ERF 2로 칭하였으며, 성능 비교를 위하여 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF 3를 사용한 실험도 실시하였다. 높은 압력차의 유동모드를 발생시키기 위해, 양방향 유압 실린더를 이용하여 고압의 질소 가스로 작동되는 실험 장치를 자체 제작하였다. 전극 앞에 장착된 압력 센서를 통해 전극 양단의 압력차를 구하고, 실린더 로드에 부착된 변위센서로부터 측정한 피스톤 속도를 유량 계산의 기초 자료로 사용하였다. 유동모드에 대한 유체역학적 해석을 통해 유도된 수식을 인용했으며, 위의 기초 자료와 수식을 이용하여 유동모드형 응용 장치에 적용하기 위한 전단변형률에 대한 전단응력의 결과를 도출하였다.
This paper experimentally investigates the steady shear behaviors of electro-rheological(ER) fluids under flow mode at high pressure level. As for the ER fluid to be tested, two types of ER fluids are employed; water-based ER fluids (ERF 1, ERF 2) and water-free ER fluid(ERF 3). The water-based ER fluids are composed inhousingly, and the concentrations of dispersed particles are 20 wt% and 30 wt% for ERF 1 and ERF 2, respectively. To generate the flow mode at high pressure, an experimental apparatus operated by two-way hydraulic cylinder is constructed and utilized. The pressure difference is measured by the pressure sensor, while the flow rate is calculated using the measured data of the displacement sensor(LVDT). Consequently, the shear stress and shear rate are distilled by incorporating the measured data; the pressure difference and the flow rate.
