Park, Eun-Jung;Cho, Ji-Yong;Kim, Jeong-Chul;Hur, Dae-Sung;Chung, Chan-Il;Kim, Jung-Kyung
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.34
no.1
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pp.77-82
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2010
Our study aims to understand the flow of liquid in an open-top rectangular microchannel that can be used in micro total analysis systems ($\mu$-TAS) because it has advantages in terms of light transmission and energy efficiency. We measured the liquid velocity using particle tracking technique and conducted a simulation with computational fluid dynamics by altering the area of channel cross section and channel length for the capillary-driven flow in the open-top rectangular microchannel. When liquid water drops to an entrance of the fabricated microchannel with a height of 20 μm and a width of 20 ${\mu}m$, it flows along the microchannel by only capillary force. In the wetting behavior of the liquid, important parameters of this flow are channel size, contact angle and liquid properties such as surface tension and viscosity, which are used to control the flow of liquid in the microchannel.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.25
no.7
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pp.968-973
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2019
This study presents the characteristics of a pressure drop and uniformity index for a particulate matter reduction device with a perforated plate and mixer for marine diesel engines. The perforated plate and mixer equipped on the particulate matter reduction device induce an increase of exhaust gas reduction performance by increasing the uniformity index. Whereas, the perforated plate induces pressure drop increases in the particulate matter reduction device. Therefore to calculate the effect of the uniformity index and pressure drop of the perforated plates and mixer, this study combines several cases using five types of perforated plates and one type of mixer. Consequently, these results were analyzed to determine the optimized type and position of the perforated plate and mixer.
미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.6
no.1
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pp.55-62
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2002
A new off-surface visualization method of using the micro water droplet and laser beam sheet was presented. About a size of 5 to TEX>$10\mu\textrm{m}$ micro water droplet could be made from home-style ultrasonic humidifier, A 3 W Argon ion laser and cylindrical lens were used to generate a laser beam sheet, which interrogate specific cross section of the vortical flow field. Application of this new visualization method was conducted in KAFA small-sized low speed wind tunnel of having the test section of 0TEX>$0.9 m(W){\times}$0.9 m(H){\times}2.1 m(L)$$$. Visualization results show this method relatively easy and safe flow visualization method for wind tunnel testing. Moreover, this method is also make up for the disadvantage of smoke visualization, and can be applied to higher flow velocity range than that of smoke visualization.
For the bio-fuel conversion of algae, several processes are needed including cultivating, agglomeration, extracting and conversion to the bio-fuel. The production cost for each process makes the total production cost of algae bio-fuel conversion. The production cost of algae bio-fuel has still higher than that of the other commercial bio-fuel. The reduction of production cost for each process enables the competitive price as a bio-fuel. It is difficult to separate the algae from water because of the similar magnitude of density each other. The agglomeration and extracting of algae using ultrasonic wave is rare effect of environmental hazard and also it is appropriate technology for the next generation energy resources. The present research is investigated for the elucidation of algae behavior in the water with the ultrasonics wave. For this purpose, the unsteady computational fluid dynamic analysis has been conducted in the ultrasonic pressure field. The velocity, pressure and algae concentration changes with time have been analysed to clarify the mechanism of algae separation by ultrasonic wave.
The effects of inlet gas velocity (0.26-0.31 m/s), inlet gas temperature (315-353 K) and the mass ratio (0.1-0.4) of fine polymer (crosslinked poly methyl methacrylate beads) to inert medium particles on the drying rate of fine polymer in a 0.15 m-ID ${\times}$ 1.0 m-high inert medium fluidized bed dryer have been investigated. Crosslinked PMMA beads of 20 ${\mu}m$ (group C) were used as fine polymer, and glass beads of 590 ${\mu}m$ (group B) were used as the inert medium. The drying rate increases with increasing inlet gas temperature and velocity. However, the drying rate decreases slightly as the mass ratio of fine polymer to inert medium particles increases. The particle size distribution of dried fine polymers was mono distribution.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2009.05a
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pp.43.1-43.1
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2009
다이캐스팅과 같이 가압 사출방식을 이용한 제품 성형 공정에서 관심의 대상이 되어왔던 연구 주제 중 하나는 어떻게 하면 금형 내에 충진되는 용탕의 유동을 층류성으로 제어할 수 있을까 하는 문제이다. 그러나 다이캐스팅 공정에서 일반적인 용탕의 사출속도로는 그 유동 특성을 제어하기가 거의 불가능하다. 이러한 사출속도의 설정 및 게이트의 형상설계를 하는데 있어서 대부분 경험적인 자료를 이용하고 있어 공정의 효율성을 극대화하고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 용융 마그네슘합금이 금형내에 충진 될 때 유체의 유입속도 및 탕구형상이 유동에 미치는 영향을 전산유체역학을 이용하여 충진 및 응고해석을 하였고, 예견되는 제품의 결함 및 결함제어 가능성을 진단함으로써 개선방안을 제안하고 최종적으로 금형설계 제작에 반영하여 실제 주조된 제품을 해석결과와 비교하였다. 또한, 본 연구에서 주조된 전자기부품의 미세조직을 관찰하고, 인장강도 및 파괴 특성을 관찰 하였다. 실험결과 빠른 응고속도에 따른 조직의 미세화 효과로 항복강도, 인장강도 그리고 경도 특성이 우수하게 관찰되었다.
21세기에 가장 시급하게 확보되어야 하는 기술은 BT (Biotechnology)와 NT(Nano technology)를 접목시키는 기술이다. 특히, 이들을 종합한 MEMS에 관한 연구는 가장 광범위한 분야에서 활발하게 이루어지고 있어 그 기술적 가치가 점차 중요시되고 있다 본 연구는 Simulation을 통하여 Bio-MEMS기술에서 사용되는 미세Pump 내에서의 유체흐름을 Fluent 프로그램을 사용하여 알아보고자 하였다. 즉, 미세Pump 내로 유체가 흐를 경우, 유체의 압력변화나 온도 변화 및 Model에 따른 유동의 흐름을 관찰하여 미세pump 내에서의 최적의 외부조건과 최적의 Pump모델을 알아보고자 실험하였다. 유동의 흐름을 조사해 본 결과 Chamber의 유무에 따라 압력과 온도의 변화를 관찰할 수 있었다. Chamber가 있는 경우 압력의 변화가 적었고 온도의 변화 또한 적었다. 따라서 Chamber가 있는 Pump가 유체의 흐름에 영향을 적게 줌을 알 수 있었으며 이는 Chamber가 있는 Pump를 설계하는 것이 필요하다고 할 수 있다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.39
no.8
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pp.633-643
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2015
In this study, we develop a highly efficient conical-air diffuser that generates fine bubble. By inserting a sufficient number of aerotropic microorganisms with dissolved oxygen from an air diffuser and minimizing the air-channel blockages within the air diffuser, we expect to improve the efficiency and durability of the decomposition process for organic waste. To upgrade the conventional air diffuser, we perform experiments and numerical analysis to develop a conical-type that generates fine bubble, and which is free from nozzle blockage. We complement the air-diffuser design by numerically analyzing the internal air-flow pattern within the diffuser. Then, by applying the diffuser to a mockup bioreactor, we experimentally and numerically study the bubble behavior observed in the diffuser and the 2-phase fluid flow in the bioreactor. The results obtained include statistics of the cord length and increased velocity, and we investigate the mechanisms of the fluid-flow characteristics including bubble clouds. Throughout the study, we systemize the design procedures for the design of efficient air diffusers, and we visualize the fluid-flow patterns caused by bubble generation within the mockup bioreactor. These results will provide a meaningful basis for further study as well as the detection of oxygen transfer and fluid-flow characteristics in real-scale bio-reactors using sets of air diffusers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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