• 제목/요약/키워드: 미세액적

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미세액적의 자기정렬 기법을 포함한 패터닝 공법에 대한 해석적인 연구 (A Numerical Study on Patterning Process Including a Self-Alignment Technique of a Microdroplet)

  • 서영호;손기헌
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권1호
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    • pp.28-38
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    • 2009
  • Numerical simulation is performed for microdroplet deposition on a pre-patterned micro-structure. The liquid-air interface is tracked by a level-set method, which is improved by incorporating a sharp-interface modeling technique for accurately enforcing the matching conditions at the liquid-gas interface and the no-slip condition at the fluid-solid interface. The method is further extended to treat the contact angle condition at an immersed solid surface. The present computation of a patterning process using microdroplet ejection demonstrates that the multiphase characteristics between the liquid-gas-solid phases can be used to improve the patterning accuracy.

미세 물분무 노즐의 유동특성에 관한 연구 (An Investigation on the Flow Characteristics of Water Spray Nozzle)

  • 유우준;한용택;김창섭;김창;유홍선
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.29-33
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    • 2015
  • 본 연구에서는 노즐의 형상변화에 따라서 방사유량, 살수분포 그리고 액적크기를 측정하였다. 이를 위해서 중심부 직경이 6.0 mm이고 반지름 방향 방사각도가 $142^{\circ}$$148^{\circ}$인 이중 구조의 미세 물분무 노즐(LPN142, LPN148) 형상을 제작하여 UL2167 시험규격에 의해서 살수분포와 분사거리의 관계를 정량화하였다. Hellium-Neon 레이져에 의한 광학적 분석 방법을 적용하여 방사유량 변화에 따라서 웨버 수와 액적 크기 그리고 방사각도에 관한 경험식을 구하였으며, 전달 방정식의 주요인자인 소멸 항과 액적크기의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 이중 구조의 미세 물분무 노즐은 최소허용 유량범위가 결정된 경우 작동압력, 분사거리, 액적 직경을 예측하여 화재특성을 분석함으로써 노즐 선정이 가능할 것으로 사료된다.

표면파 유도 음향방사력을 이용한 미세액적의 크기 선별 (Size-based separation of microscale droplets by surface acoustic wave-induced acoustic radiation force)

  • 무스타크 알리;차범석;무하마드 소반 칸;전현우;이송하;김우혁;고정우;박진수
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.19-26
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    • 2022
  • In droplet microfluidics, precise droplet manipulation is required in numerous applications. This study presents ultrasonic surface acoustic wave (USAW)-based microfluidic device for label-free droplet separation based on size. The proposed device is composed of a slanted-finger interdigital transducer on a piezoelectric substrate and a polydimethylsiloxane microchannel placed on the substrate. The microchannel is aligned in the cross-type configuration where the USAWs propagate in a perpendicular direction to the flow in the microchannel. When droplets are exposed to an acoustic field, they experience the USAW-induced acoustic radiation force (ARF), whose magnitude varies depending on the droplet size. We modeled the USAW-induced ARF based on ray acoustics and conducted a series of experiments to separate different-sized droplets. We found that the experimental results were in good agreement with the theoretical estimation. We believe that the proposed method will serve as a promising tool for size-based droplet separation in a label-free manner.

미세액적의 형상이 증발에 미치는 효과 (The Effect of Microdroplet Shape on the Evaporation)

  • 송현수;이용구;진송완;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권6호
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    • pp.558-565
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    • 2007
  • Many studies of microdroplet evaporation from solid surfaces were made with priority given to inkjet printing and dye painting techniques. The objective of these studies is how to evaporate a droplet quickly and uniformly. Also it is necessary to prevent evaporation of a droplet to observe cells in a droplet generated through cell-patterning. In general, an identical volume of a water droplet on hydrophobic surfaces evaporates slower than that on hydrophilic surfaces. In this study, we observe the evaporation process of a droplet on various hydrophobic surfaces and calculated the evaporation rate considering the droplet geometry such as contact angle and height. This study also proposes a new model based on the fact that evaporation mode at the edge of a droplet is different from that at the outer surface of a droplet as the contact angle changes during evaporation. Finally, we reveal the cause fur the increase of evaporation flux and show that the ratio of edge evaporation to total evaporation increases with time.

석탄-물 혼합물 단일액적의 연소 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Combustion Behavior of Single Coal-Water Slurry Droplet)

  • 채재우;조용철;전영남;한영수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2159-2168
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    • 1992
  • 본 연구에서는 CWS 액적의 가열 및 연소에 관한 현상규명에 있어서 액적크기, CWS 석탄함량 및 연소분위기 가스온도, CWS 액적중의 미분된 석탄입자의 크기와 특히 분위기중의 산소농도의 변화에 의한 영향을 파악하고자 한다.

압전 잉크젯 헤드를 이용한 미세금속액적 토출 연구 (Studies on Fine Metal Droplet Jetting using Piezoelectric Inkjet Head)

  • 박창성;김영재;심원철;박정훈;강필중;유영석;정재우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1550-1551
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    • 2007
  • 노즐 직경 $30\;{\mu}$인 MEMS 압전 잉크젯 헤드를 이용하여 Ag 나노 잉크를 PDMS 처리된 PI(Polyimide) 기판 위에 토출하였다. 구동주파수 5 KHz에서 액적부피 1.5 pl, 속도가 약 4.5 m/s인 액적이 토출 되었다. 인쇄된 액적의 크기는 직경 약 $12\;{\mu}m$이었다. 메니스커스의 거동에 맞춘 구동파형의 입력에 의해 새틀라이트 없는 매우 작은 액적을 토출할 수 있었다.

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CFD를 이용한 흡수탑 내 유동 균일효과 연구

  • 이춘만;이호경
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.106-106
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    • 2004
  • 보일러에서 연소된 후 배출된 가스는 탈황목적으로 설치된 흡수탑 내에 유입되어 Slurry Spray Nozzle에서 분사된 Limestone Slurry에 의해 배기가스중의 SO$_2$를 흡수한 다음 반응조로 떨어지게 되지만 분사된 액적의 일부는 배기가스의 압력에 의하여 같은 유동 방향으로 미세한 Mist의 형태로 배기가스와 함께 흡수탑의 Outlet Duct를 통해 빠져나간다. 이 Mist(액적크기 40 $\mu\textrm{m}$이하)에는 고형 성분이 함유되어 있는데 보통 Chloride농도가 높아 탈황설비 후단 (duct, GGH, Stack)에 plugging, 부식 등의 문제를 유발하므로 Spray Header상부에서 Mist Eliminator를 설치하여 Mist를 제거하도록 한다.(중략)

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입자와 액적간의 정전기적 응집을 통한 미세입자의 효율적인 제어 (Effective Control of fine Particles Using an Electrostatic Coagulation Between Particle and Water Droplet)

  • 이명화;김상범;황유성;김종호;김경수
    • 한국분무공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.98-104
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    • 2006
  • A charged droplet scrubber was introduced to remove visible smokes generated in many industrial facilities. Lab-scale and field tests were conducted in this study. The system consists of a corona discharger to effectively charge the fine particles, fellowed by an electrostatic chamber to promote coagulation between charged fine particles and oppositely charged droplets and a demister to remove resultant particles. Overall collection efficiency, 98.4% was obtained from a lab-scale test, when a high voltage was applied to an ionizer and a charged droplet scrubber. Field tests also show the high collection efficiencies, 93.5% with one stage and 99.4% with two stage system. This system can be used to increase the collection efficiency of the conventional air pollution control devices to satisfy the national emission standard.

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