• Title/Summary/Keyword: 전단유동화

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Effect of Residual Shear Strain on the Relationship between Volumetric Strain and Effective Stress after Liquefaction (액상화 후 잔류전단변형률이 체적변형률과 유효응력 관계에 미치는 영향)

  • Kwon, Youngcheul
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.11 no.11
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    • pp.55-62
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    • 2010
  • The settlements by liquefaction seldom occur uniformly because of soil homogeneity, however differential settlements are major cause of the damages to structures. From the past researches, author paid attention to the fact that stress history during undrained cyclic shear process affects greatly on the volumetric strains of the post-liquefaction. Therefore, the effect of the residual shear strain in cyclic shear process was examined in this study. The experiment apparatus based on strain control with volumetric strain control device was used for the study to investigate the effect of the residual strain on the relationship between volumetric strain and effective stress of clean and granite sandy soil. It could be seen an insignificant difference in the volumetric strain after liquefaction under various residual shear strain conditions in the case of clean sand. On the other hand, in granite sandy soil, the volumetric strain after liquefaction was small when the lower level of the residual shear strain was applied. And, the residual shear strain during cyclic shear affected the shape of the relation curve between effective stress and volumetric strain as well.

비정상 압축성 이젝터-디퓨저 유동에 대한 수치해석적 연구

  • 이영기;최보규;김희동
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.17-17
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    • 2000
  • 이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

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The Flow Properties and Stability of O/W Emulsion Composed of Various Mixed Nonionic Surfactants 1. The Phase Behavior and Flow Properties of O/W Emulsion Prepared with the Inversion Emulsification Method (혼합비이온계면활성제의 조성에 따른 O/W 에멀젼의 유동특성 및 안정성 1. 반전유화법을 이용한 O/W 에멀젼의 상거동 및 유동특성)

  • Lee, Ho-Sik;Kim, Jum-Sik
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.196-203
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    • 1993
  • Emulsions were prepared with the inversion emulsification method which adopted the agent-in-oil method-dissolving the mixed surfactants composed of the glycerin monostearate, polyoxyethylene(100) monostearate, and polyoxyethylene(20) sorbitan monostearate into mixtures of liquid paraffin and beeswax, and adding the aqueous solution of propylene glycol, gradually-and then their phases and viscosities behaviors in the emulsifying process were investigated. The fine and homogeneous o/w emulsions were formed in the HLB region (HLB 10.1~12.3), showing liquid crystalline phase and white gel phase in the emulsifying process. The phase inversion steps in the emulsifying process appeared as follows, i.e., oil continuous phase${\rightarrow}$liquid crystalline phase${\rightarrow}$white gel phase${\rightarrow}$o/w emulsion. Shear rate-shear stress curves of the prepared emulsions had the yield values which pointed out the existence of inner structure between emulsion particles, and the hysteresis loop which showed that the inner structure wasbroken irreversibly by the shear. The area of hystersis loop, an index of breakdown of inner structure, was increased with the decreasing of the HLB value of emulsifier, Shear time-shear stress curves showed the time dependence of plastic viscosity, and the relaxation time in time thinning behavior(${\lambda}$) indicated that the stability of emulsions prepared with the inversion emulsification method was decreased with the increasing of HLB values of emulsifier and was higher than that of emulsions prepared by homomixer.

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Application of PIV in the Flow Field Over a Fixed Dune Bed (언덕이 있는 하상유동 계측을 통한 PIV기법의 수력학적 적용연구)

  • Hyun B. S.;Balacharldar R.;Patel V, C.
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.10-15
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    • 2002
  • The assessment of PIV to measure the mean velocity and turbulence was carried out over a train of fixed two-dimensional dunes. The agreement between the PIV and LDV is good enough even in regions of flow reversals and high shear. Though limited in the wall normal direction field-of-view, PIV provides instantaneous flow fields, which reveal the complex nature of flow over dunes, as well as more sophisticated analyses such as two-point space correlation and quadrant analysis with a reasonable accuracy The present study is expected to be directly applied to more complex flow such as sediment transport.

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Modeling and Vibration Control of ERF-Based Intelligent Structures via Sandwich Beam Theory (샌드위치 보 이론을 이용한 ERF 지능구조물의 모델링 및 진동제어)

  • Park, Y.K.;Choi, S.B.;Cheong, C.C.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.110-122
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    • 1996
  • 본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.

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Second-Moment Closure Modelling of Particle-Laden Homogeneous Turbulent Shear Flows (고체입자가 부상된 균질 난류 전단유동의 2차-모멘트 모형화)

  • Shin, Jong-Keun;Seo, Jeong-Sik;Han, Seong-Ho;Choi, Young-Don
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.31 no.1 s.256
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    • pp.29-39
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    • 2007
  • A second-moment closure is applied to the prediction of a homogeneous turbulent shear flow laden with mono-size particles. The closure is curried out based on a 'two-fluid' methodology in which both carrier and dispersed phases are considered in the Eulerian frame. To reduce the number of coupled differential equations to be solved, Reynolds stress transport equations and algebraic stress models are judiciously combined to obtain the Reynolds stress of carrier and dispersed phases in the mean momentum equation. That is, the Reynolds stress components for carrier and dispersed phases are solved by modelled transport equations, but the fluid-particle velocity covariance tensors are treated by the algebraic models. The present predictions for all the components of Reynolds stresses are compared to the DNS data. Reasonable agreements are observed in all the components, and the effects of the coupling of carrier and dispersed phases are properly captured in every aspects.

A Study on the Rheological and Morphological Properties for Immiscible Blends of Polyethylene and Nylon 6 (폴리에틸렌과 나일론6의 비상용 블렌드의 유변학적.형태학적 특성에 관한연구)

  • 홍성일
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.5 no.1
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    • pp.23-33
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    • 1993
  • 저밀도폴리에틸렌과 나일론6의 블렌드가 용융압출기의 사용에 의해 제조되었다. 제 조된 비상용 블랜드의 유변학적, 형태학적 분석을 통하여 이들사이의 상관관계를 조사하였 다. 전단속도, 계면장력, 용융점도, 분산상의 농도들에 대한 분산상의 크기의 의존성을 평가 하였다. 한편 신장유동에 의한 모폴로지 변화를 조사하기 위하여 기제조된 블렌드를 사용하 여 용융방사를 하였다. 이러한 방식실험으로부터 본연구에 사용된 저밀도 폴리에틸렌과 나 일론6는 분산상과 연속상의 신장점도의 상대적 크기에 무관하게 피브릴화가 되어 방사 연신 비의 증가에 의해 매우 가는 분산된 피브릴을 얻을수 있었다.

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Numerical Study on Flow Characteristics of Synthetic Jet with Rectangular and Circular Slot Exit (사각형 및 원형 출구 Synthetic Jet의 유동 특성에 대한 수치적 연구)

  • Kim, Min-Hee;Kim, Woo-Re;Kim, Chong-Am;Jung, Kyung-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.7
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    • pp.585-595
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    • 2011
  • The flow characteristics of synthetic jet depending on rectangular and circular jet exit configuration are investigated using numerical computation with cross flow. In rectangular slot, synthetic jet generates the strong vortex but supplies fewer momentum and effectiveness of flow control is reduced along flow direction. In circular slot, regular vortex is formed from slot center to end. It affects the wider region than rectangular slot. The distribution of wall shear stress is considered in order to indicate the effectiveness of flow control device for flow separation delay. Consequently, circular slot is a more suitable candidate for delaying flow separation. In order to derive the optimal shape of a circular slot exit, hole gap and diameter that affect the flow structure and flow control were analyzed. As a result, consider the hole diameter and gap of circular slot exit design, effectiveness of the flow control can be increased.

Turbulent mixing of suspended sediments in the Kelvin-Helmholtz instability using Large-eddy Simulation (켈빈-헬름홀츠 불안정성 내에서의 부유사 혼합 거동 모사)

  • Ku, Hyeyun;Hwan, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.386-386
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    • 2015
  • 담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

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Preparation of Semi-solid Fibroin Gel and its Flow Property (반고형 피브로인 단백질 겔의 제조 및 유동특성)

  • Hur, Won;Lee, Shin-Young
    • KSBB Journal
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    • v.24 no.6
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    • pp.563-569
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    • 2009
  • Fibroin is an insoluble structural protein from Bombyx mori. It can be solubilized by dissolving in a hot $CaCl_2$ solution and subsequent dialysis. The aqueous solution is unstable and a transition from aqueous fibroin molecules rich in random coil is undergo to one rich in $\beta$-sheet content, resulting in hydrogelation. However, fibroin gel is so fragile and plastic that its mechanical property should be reformed for various applications. In this report, a semi-solid form of fibroin gel was prepared using glycerol and ethanol and was investigated to analyze their flow properties. A fibroin gel with 80% glycerol showed pseudoplastic and thixotropic properties. The square root of its yield stress varied linearly with fibroin concentration and it extrapolated to zero shear stress at 0.2% fibroin. A fibroin gel with 40% ethanol was shown to be highly thixotropic but its shear-thinning behavior was only observed above a certain level of shear rate. Its pseudoplasticity was restored by a high rate of shear stress.