• 제목/요약/키워드: 물방울

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증발하는 물방울의 계면활성제에 의한 열모세관 유동 억제 (Surfactant-Induced Suppression of the Thermocapillary Flow in Evaporating Water Droplets)

  • 윤성찬;김태권;임희창;강관형;임근배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권7호
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    • pp.695-701
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    • 2013
  • 본 논문은 비이온의 계면 활성제에 의해 증발하는 물방울의 열모세관 유동(마랑고니 유동)이 억제되는 것을 실험적으로 검증한다. 물방울이 소수성 표면 위에서 증발할 때, 액적 내부의 마랑고니 유동을 관찰하였고, 계면 활성제 농도에 따라 이 유동이 억제되는 것을 조사하였다. 초기 계면 활성제 농도가 증가하면, 마랑고니 유동의 속도와 수명이 감소한다. 이 결과는 계면 활성제에 의해 액적 계면에서 점착 경계 조건이 성립됨을 보여주는데, 이것은 계면 점착 현상과 관련된 기존의 모델에 기초하여 설명되었다. 또한 액적의 초기 계면 활성제 농도가 임계 농도 이하일 때, 증발 초기 접촉선 비고정 현상을 발견했는데, 이것은 마랑고니 유동이 접촉각의 이력 현상을 감소시키기 때문이다.

교반 유무에 따른 수모델을 사용한 액적의 하강 속도에 대한 액적 크기 및 오일 점도의 영향 (Influence of Droplet Size and Oil Viscosity on the Descending Velocity of Droplets Using Water Model With and Without Stirring)

  • 권혁인;;정성용;김선중
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권2호
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    • pp.33-42
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    • 2023
  • 금속 에멀젼(metal emulsion)은 제강 공정의 효율성을 높이는 방법으로 수십 년 동안 연구되어 왔습니다. 본 연구는 육안으로 관찰하기 어려운 고온 실험의 단점을 보완하기 위해 상온에서 관찰 가능한 수모델을 이용하여 수행하였다. 슬래그 내 금속 에멀젼의 대신하여 증류수를 실리콘 오일에 적하하여 운동량 균형 방정식에 의한 계산 결과와 비교하는 실험을 하였다. 물방울의 하강 속도는 물방울의 직경과 유체(실리콘 오일)의 점도가 증가함에 따라 감소하였다. 교반 조건에서 실리콘 오일에서 물방울의 하강 속도를 시뮬레이션하기 위해 유체(실리콘 오일)의 유속을 입자 이미지 속도계(PIV) 방법으로 측정하였다. 물방울의 하강 속도 계산은 점성 실리콘 오일을 교반하거나 교반하지 않고 측정된 값과 잘 일치하였다.

좌회전 궤적과 정지선 위치를 고려한 물방울 교통섬 설계 방법 (Design of Drop Islands to Accommodate the Left Turn Trajectory and Stop Bar)

  • 김동녕;김병정
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2D호
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    • pp.217-225
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    • 2009
  • 차량의 좌회전반경 및 궤적에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이러한 이유로 교차로의 설계시 좌회전반경은 중요하게 반영 되지 않아 부적절하게 적용된 경우를 자주 찾아볼 수가 있으며 그에 따른 좌회전 유도선 또한 부적절하게 그려지고 있는 실정이며 이러한 교차로에서 상충에 의한 안전사고나 교차로용량의 감소가 자주 일어나고 있다. 본 연구는 유럽에서 교차로 설계 시 자주 사용되며 최근 국내에 소개된 바 있는 "물방울 교통섬(Drop Island)"을 교차로의 설계에 적용하여 위와 같은 문제점들을 해결하고자 한다. 기존의 물방울 교통섬 설계방법을 응용하여 실제 설계에 활용할 수 있도록 차종별, 교차각별로 설계방법을 제시하였으며 실제 설계를 통해 각각의 경우 교차점으로부터 정지선의 위치 및 회전 궤적의 시종점거리를 제시하여 설계자가 실무에서 참고하여 보다 쉽게 정확한 좌회전 궤적을 설계에 반영할 수 있도록 하였다.

충격파에 의한 물방울의 변형에 관한 경험적 해석 연구 (Empirical Analysis Research on Waterdrop's Deformation by Shock Wave)

  • 홍윤기;염금수;문관호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.638-644
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    • 2016
  • In this research, theoretical study on empirical analysis method to estimate waterdrop's deformation by shock wave is presented. Flow field is calculated using theoretical and empirical relations. Waterdrop's deformation including movement, size, mass, and orientation is modeled using empirical relations derived from existing experimental data. Developed method is applied to specific flight examples with arbitrary flight speed and vehicle's configuration. The flight speed is assumed to Mach number of 2 and 4. The diameter of waterdrop is varied from 1 to 5 mm. Waterdrops along the stagnation line in front of hemispherical nose with the radius of 50 mm and around a cone-shaped side wall with the half angle of 20 degree are considered. It is found that the maximum diameter of the waterdrop is increased up to 2.77 times the initial diameter. The mass is conserved more than 66.7 %. In the case of a cone-shaped side wall, waterdrop's orientation angles defined from the flight direction when the Mach number is 2 and 4 are calculated as 33.0 and 25.6 degree, respectively.