• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.224-229
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• 2004

The objective of this work is not only to perform feasibility studies on the CFD (computational fluid dynamics) analysis for the capillary system design but also to provide an enhanced understanding of the autonomous capillary flow. The capillary flow is evaluated by means of the commercial CFD software of FLUENT, which includes the VOF (volume-of-fluid) model for multiphase flow analysis. The effect of wall adhesion at fluid interfaces in contact with rigid boundaries is considered in terms of static contact angle. Feasibility studies are first performed, including mesh-resolution influence on pressure profile, which has a sudden increase at the liquid/gas interface. Then we perform both 2D and 3D simulations and examine the transient nature of the capillary flow. Analytical solutions are also derived for simple cases and compared with numerical results. Through this work, essential information on the capillary system design is brought out. Our efforts and initial success in numerical description of the microfluidic capillary flows enhance the fundamental understanding of the autonomous capillary flow and will eventually pave the road for full-scale, computer-aided design of microfluidic networks.

• 설비공학논문집
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• 제21권3호
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• pp.140-148
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• 2009

Capillary tubes are widely used as expansion device in small refrigeration systems. The refrigerant flowing in the capillary tube experiences frictional and accelerational head losses and flashing simultaneously. In this paper flow characteristics of adiabatic capillary tubes were simulated with various friction factor models, two-phase viscosity models, and two-phase frictional multiplier models. The predicted pressure distribution and mass flow rate are compared with experimental data reported in literature. It is confirmed that the predicting accuracy with homogeneous model can be improved by employing suitable correlations of friction factor, two-phase viscosity and two-phase frictional multiplier.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.47-54
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• 2008

Capillary tubes are widely used as expansion device in small refrigeration systems. The refrigerant flowing in the capillary tube experiences frictional and accelerational head losses, and flashing, simultaneously. In this paper flow characteristics of adiabatic capillary tubes with various friction factor models, two-phase viscosity models, and two-phase frictional multiplier models were simulated. The predicted pressure distribution, mass flow rate are compared with experimental data reported in literature. It is confirmed that the predicting accuracy with homogeneous model can be improved by employing the suitable correlations of friction factor and two-phase viscosity model, and two-phase frictional multiplier.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1371-1372
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• 2003

직물에서 구조적 요인이 쾌적성과 연관된 유체전달 특성들에 미치는 영향을 연구하였다. 고려된 구조변수는 직물을 구성하는 실의 구성성분 그리고 꼬임수이다. 측정한 쾌적성과 연관된 물성으로 수분 흡수성, 수분 증발성, 그리고 수분 투과성이다. 이들 물성은 고려된 구조 인자들에 의해 큰 영향을 받았다. 결과들에 대한 객관적 분석과 이해를 위해 실에서 접촉적각, 직물에서 모세관 흡수 곡선, 그리고 기공크기를 측정하였으며, 또한 기존 이론들을 수정한 모델을 도입하여 모사 설명하였다.

• 설비공학논문집
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• 제11권4호
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• pp.492-498
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• 1999

Mass flow rates of R407C and R290 through capillary tubes were measured with various capillary tube geometries and flow conditions. For all refrigerants tested in the present study, mass flow rate through the capillary tube was strongly dependent on the condensing pressure, subcooling and capillary length and diameter. The flow rate of R407C was 5~10［%］ higher than that of R22 at the same condensing temperature and degree of subcooling, while flow rate for R290 was 40［%］ lower than that for R22. Based on experimental results, an empirical correlation was developed using Pi theorem to predict the mass flow rate through capillary tubes. The predicted flow rates using the model were consistent with the experimental data within ${\pm}$10[%］.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.391-396
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• 2016

히트파이프에서 윅은 히트파이프의 열성능을 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 여러 가지 형태의 윅 중 폼 타입 윅은 기공률과 유동 투과도가 높아서 윅의 모세관 펌핑 능력을 크게 향상시킬 수 있는 잠재능력을 갖고 있다고 평가된다. 본 논문에서는 폼 타입 윅의 투과도를 예측할 수 있는 모델을 광범위한 수치해석을 통해서 개발하였다. 제안된 관계식은 기존의 Kozeny-Carman 방정식을 확장한 형태를 갖고 있으며, Kozeny-Carman 계수들이 폼 타입 윅에 대해 기공률의 함수로 제시되었다. 제안된 관계식은 넓은 범위의 형상 변수에 대해서 기존의 실험 결과를 정확히 예측하는 것으로 드러났다. 폼 타입윅은 높은 기공률 때문에 기존 소결금속 윅의 모세관 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

• 멤브레인
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• 제14권1호
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• pp.75-84
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• 2004

폴리아미드계 역삼투 분리막의 투과성능을 비교하기 위하여 NaCl과 NaOCl을 함유하는 혼합용액을 공급수로 사용하여 연속운전과 단속운전 하에서 실험하여 보았다. 이 결과를 가지고 막 이동 모델의 선택적 적용이 가능함을 제시하고자 하였으며 투과 성능 분석 결과, 용액 확산 모델과 선흡착-모세관이동 모델이 운전 모드에 따라 상대적으로 유용함을 볼수 있었다. 연속 운전에서는 선흡착-모세관이동 모델을, 단속 운전에서는 용액 확산 모델을 따름을 알 수 있었다 NaOCl에 의한 표면 변화를 SEM 사진을 통하여 확인 할 수 있었다. 연속운전 후의 막은 염소 투과 결과 표면에서 부분적인 ridge and valley 구조가 나타났으며 단속 운전 후의 막은 표면 전반에서 변성이 일어난 것을 볼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1079-1085
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• 2010

평판형 증발부를 갖는 루프히트파이프(LHP)에 대한 정상상태 해석모델을 제시하였다. 관련문헌의 고찰에 기초하여 LHP 의 주요 부분인 증발부, 액체저장조(보상챔버), 증기이송관, 액체이송관 및 응축부에서 온도와 압력을 예측할 수 있도록 계산과정을 제시하였으며, LHP 에서 유일하게 모세관 구조물을 가지는 증발부의 해석에 중점을 두었다. 증발부에서 액체 -기체 경계면 부근에서 압력과 온도의 영향을 고려하기 위해 박막이론을 사용하였으며, 수정된 기체분자운동이론에서 응축경계면 온도를 산정하는데 있어서 독특한 방법을 도입하였다. 응축부에서는 상변화 경계면을 단순화하여 처리함으로써 응축부 형상 변화에 상대적인 융통성을 구비하도록 하였다. 본 연구의 LHP 정상상태 해석 모델은 문헌 상의 실험결과에 의해 타당성이 증명되었다. 해석모델에 의한 예측치는 실험치와 비교할 때 절대온도를 기준으로 최대 상대오차 3% 이내로서 합리적으로 잘 일치하였다.

• 한국안광학회지
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• 제10권3호
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• pp.173-184
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• 2005

각막과 콘택트렌즈 사이의 눈물 층에는 모세관 작용에 따른 장력이 발생하고, 순목 결과 렌즈가 평형위치에서 벗어나게 되면 렌즈의 상/하 또는 좌/우의 눈물 층의 간격이 변하며 이 간격 변화에 의해 복원력이 발생한다. 이 복원력과 눈물 층의 정성 저항력에 의해 렌즈는 진폭이 감소하는 진동을 하면서 평형위치로 복귀하게 된다. 순목 시 안검작용에 의해 렌즈가 일정한 위치로 편위 되었다고 설정할 때 순목 종료 후 매 순간 렌즈의 위치를 예측할 수 있는 미분방정식과 그 수치계산 프로그램 모델을 수립하였다. 이 컴퓨터 모델을 사용하여 렌즈의 BC, 직경, 초기 위치, 무게 등이 감쇄진동에 미치는 영향을 모사하였다. 순목 후 렌즈의 평형 위치로의 귀환은 순목 시간이 적절한 경우에는 순목 종료 직후의 렌즈 위치 및 직경에 그다지 영향을 받지 않고 빠르게 이루어지지만 렌즈의 BC가 지나치게 크거나, 무게가 큰 경우에는 렌즈 진동이 급격히 느려지기 때문에 평형 위치로 되돌아오는데 시간이 많이 걸리게 될 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.213-218
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• 2006

시멘트페이스트 공극 내 확장 메니스커스 영역을 초승달 영역, 박막 영역, 흡착 영역으로 구분하고 공극 크기에 따른 액막 두께, 흡착층 두께, 모세관 압력, 분리 압력을 압력 평형 방정식을 이용하여 산정하였다. 그 결과 공극 크기와 흡착층 두께와의 연관식을 도출할 수 있었으며, 공극 크기 $1nm{\sim}1{\mu}m$에 따른 흡착층 두께는 $0.299{\sim}2.700nm$로 나타났고 특히 10nm이하의 공극에서 흡착층 두께 감소에 따른 분리압력의 증가효과가 크게 나타났다. 따라서 시멘트페이스트의 자기 수축은 10nm이하의 공극이 생성되면서 크게 증가하는 것으로 판단된다. 이러한 분리 압력과 모세관 압력을 수축 구동력으로 적용한 자기 수축 예측치는 실험값에 비하여 재령 $1{\sim}4$일까지는 작게 이후부터는 큰 결과를 나타내었다. 이는 초기재령에서의 공극측정시 공극 손상과 이에 따른 수축구동력 과소평가와 불포화 개별공극 가정에 따른 수축구동력 과대평가의 상호작용으로 판단되므로 추후 이에 대한 보완점으로 수화도등의 공극 대체 모델과 불포화공극에 대한 고려사항이 필요할 것으로 판단된다.