• 제목/요약/키워드: 점성이 높은 유체

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낙구식 점도계와 모세관 점도계를 이용한 점탄성유체의 점성과 특성시간의 측정 (Measurements of Viscosity and Characteristic Times of Viscoelastic Fluids with the Falling ball Viscometer and Capillary Tube Viscometer)

  • 전찬열;황태성;유상신
    • 유변학
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    • 제2권2호
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    • pp.19-27
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    • 1990
  • 레이저와 타이머장치를 설치한 낙구식 점도계에서 구와 니들이 주어진 구간을 통과 하는 시간을 측정하여 종말속도를 정확히 결정하였고 점성이 작은유체와 낮은 전단률 점성 과 영전단률 점성은 속이 빈 알루미늄 구와 니들이 이용하여 측정하였다. 알루미늄 구와 니 들의 속에 철분을 삽입하여 밀도를 다양하게 변화시켰다. 낙구식 점도계에서 측정한 낮은 전단률 점성과 영 전단률 점성 그리고 모세관점도계에서 측정한 높은전단률 점성과 무한 전 단률 점성을 이용하여 점탄성 유체의 특성이완시간을 결정하였다. 실린더 속의 시험용 유체 를 교란시키지 않고 밑면에 떨어진 구를 회수하는 장치를 설치하였다. 이 장치는 하나의 구 로써 점탄성유체의 특성확산시간을 측정하는데 대단히 효과적이었다. Polyacrylamide Separan AP-273 용액(농도 500-200 wppm)의 특성이안시간과 특성화산시간을 낙구식 점도 계와 모세관 점도계의 실험결과를 이용하여 결정하고 폴리며 용액의 퇴화 현상을 실험적으 로 분석하였다.

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점성이 높은 유체를 사용하는 펌프의 성능해석 (Pump Performance Analyses with High Viscous Fluids)

  • 김동주;노형운;서상호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.21-26
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    • 2004
  • In this study the effects of fluid viscosity on the pump performances for a conventional centrifugal pump were experimentally investigated. The study aimed to compare the pump characteristics between water and viscosity fluids. In order to measure the flow rate and pressure, v-notch welt and bourdon pressure gauges were used for the codes of KS B6301 and KS B6302. The working fluids were water, aqueous sugar and glycerin solutions. The results were summarized as follows : The experimental results were summarized as follows : the pump characteristics of the total head, shaft power, and efficiency with high viscosity fluids were different from those of water. When the viscosity of the applied fluid was increased, the total head and efficiency were more decreased than those of water. The decreasing gradients of the total head and the efficiency were larger than water due to the increased disk friction losses at the duty operation point. However, the shut-off head was almost constant regardless the viscosity of applied fluids. Each efficiency curves for the sugar $20w\%$ and glycerin $20w\%$ solutions was decreased up to $15.1\%$ and $34.4\%$ than that of water, respectively.

사출성형에서의 비등온, 3차원 유동해서과 그 응용 (Flow analysis of non-isothermal three dimensional filling phase in injection molding and its application)

  • 김대업;정근섭;이귀영
    • 오토저널
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 1993
  • 사출성형 문제는 열전달과 유체유동이 복합된 문제라고 할수 있다. 사출성형 공정은 충진(filling), 보압(packing) 및 냉각과정(cooling phase)으로 이루어 진다. 충진과정은 높은 점성의 Non-Newtonian유체가 몰드내의 캐버티로 사출됨으로써 이루어지며 플라스틱의 점성도는 플라스틱의 온도 및 유동속도와 관련이 크며 이 flow-rate는 점도와 더불어 변화한다. CAE 유동해석 프로그램은 유체의 흐름과 열전달을 이용하여 충진과정을 이해하는데 이용되고 있다. 본 고에서는 사출성형 과정 중 충진과정에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 적용사례에 대하여 살펴본다.

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인체혈액의 구성방정식에 관한 비교연구 (A Comparative Study on Constitutive Equations of Human Blood)

  • 서상호
    • 유변학
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    • 제6권2호
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    • pp.157-164
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    • 1994
  • 인체 동맥혈관내 혈액의 유동현상을 수치적으로 해석하기 위해서는 혈액의 유변학 적 성질을 구성방정식으로 나타내어야한다. 본 연구에서는 혈액의 점성계수를 표현하기 위 하여 비뉴턴유체의 점성을 나타내는 식으로서 Carreau 모델, 수정 Cross 모델, 수정 Powell-Eyring 모델과 수정멱법칙모델을 사용하였고 원형관내 혈액의 정상유동을 수치모사 하기 위하여 겉보기점성계수를 이용하는 구성방정식을 운동량방정식에 적용하였다. Carreau 모델과 수정멱법칙모델을 적용할 때 레이놀즈수의 변화가 중심선상의 속도와 길이방향의 압 력변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 전단율이 높은영역에서 혈액의 겉보기점성계수를 효과 적으로 나타낼수 있는 수정멱법칙모델을 제시하였다.

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분자동력학 을 이용한 단순유체 의 열 유체 역학적 현상 에 대한 연구 (A Study on the Thermohydrodynamic Phenomena of Simple Fluid via Molecular Dynamics)

  • 김종억;안성청;김용섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.178-183
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    • 1984
  • 본 연구에서는 108개의 아르곤 입자가 Lennard-Jones의 포텐셜함수로 상호작 용하고 있는 고밀도 액체계에 높은 전단율울 작요시켜 외력에 의하여 물성의 변화가 일어나고 있는 비평형상태의 액체가 나타내는 현상을 분자동력학을 이용하여 미시적 인 관점에서 고찰하므로써, 높은 전단하중으로 인하여 윤활유 내부에서 전단응력이 발생하고, 이완되는 과정과 이로 인하여 점성이 저하하는등 비평형상태하의 물성변화 를 예측하는데 도움이 되고자 한다.

작동유체 질량을 고려한 유연우주트러스구조물 제진용 반능동 댐퍼의 성능분석 (Performance Investigation of Semi-Active Damper Considering Mass Modeling of Functional Fluid)

  • 오현웅;최영준;이경민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.450-456
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    • 2009
  • 수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. 본 논문에서는 유연우주트러스구조물의 진동제어를 위해 고안된 반능동 댐퍼내 작동유체의 질량을 모델링에 고려했을 경우의 제진특성을 분석하였고 댐퍼내 작동유체의 점성이 부족감쇠를 유지 할 경우, 작동유체 질량 적용에 따른 반능동 댐퍼의 제진효과를 확인하였으며 이를 토대로 반능동 댐퍼의 성능향상을 위한 설계방법을 제시하였다.

고 분산성 자성 나노유체의 열전도도 및 점성

  • 서용재;이효숙;조국;길대섭;정경우;주명은
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.4.2-4.2
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    • 2010
  • 최근 열전달율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고 열전도성 나노유체가 주목을 받고 있다. 고 열전도성 나노유체는 액상보다 열전도도가 수백~수만 배 높은 고상의 금속 또는 비금속 나노입자를 물이나 오일 등에 미량 균일하게 분산시킴으로써 기존의 유체가 가지지 못한 높은 열전도율과 분산안정성을 갖는 기능성유체를 말한다. 고 열전도성 나노유체는 기존 냉각시스템에서 냉각유체만 교체할 경우에도 열전달 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 저비용 고효율작동 유체이다. 이 나노유체는 발전설비, 공조설비, 에너지 산업, 석유화학, 화학공업, 제철산업, 가정용 냉난방설비, 자동차 등 산업 전 분야의 열교환시스템에 활용이 가능하다. 따라서 고 열전도성 나노유체는 종래 열효율의 한계를 돌파할 수 있는 에너지 이용 효율 향상 기술의 패러다임을 바꿀 혁신적인 신소재로 여겨지고 있다. 그러나 현재까지 개발된 나노유체는 초기 열전도 특성은 우수하나 장기간 분산안정성이 확보되지 않아 시간이 경과함에 따라 열전도도가 점점 감소하는 경향을 보인다. 또한 탄소나노튜브를 분산한 나노유체의 경우와 같이 유체의 점도가 크게 증가하여 실제 산업에 적용 시 커다란 동력손실을 초래할 수 있으며 열교환시스템에 파울링이 발생할 소지가 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 나노유체에서 열전달이 일어나는 메커니즘이 규명되어야 하지만 아직 명확한 이론이나 가설이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 나노유체가 높은 열전도율을 보이는 현상을 설명할 수 있는 몇 가지 이론을 살펴 보고 지금까지 개발된 안정성이 아주 높은 나노유체의 열전도 특성을 비교 분석하여 획기적인 열전도성 나노유체 개발 가능성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 나노입자의 조성, 유체 내 농도 및 자기장 등이 나노유체의 열전도율에 미치는 영향을 연구하였다.

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기계평면시일의 기하학적 형태가 압력분포에 미치는 영향에 관한 연구 (Geometric Effects on Pressure Distribution on Mechanical Face seals)

  • 김청균;이일권;서태석
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1989년도 제9회 학술강연회초록집
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    • pp.35-47
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    • 1989
  • 누설방지를 목적으로 산업용 기계에서 많이 사용되고 있는 기계평면시일(mechanical face seal)은 기능상 높은 신뢰도를 요구하고 있다. 이를 위하여 동적 안정성이 커야되고, 밀봉된 유체의 누설을 최소화시킬 수 있는 정도에서 시일의 수명을 결정해야 한다. 이와같이 상반된 성질을 동시에 만족시키기 위하여 시일 성능에 영향을 미칠 수 있는 기하학적 요인들을 고려하여 해석해야 한다. 일반적으로 미끄럼 접촉운동을 하고 있는 시일에서 시일링 간극(sealing gap)이 수 micron 단위라는 점을 고려할때 시일 조립시 중심맞추기(alignnment) 정미\ulcorner 결여 및 회전축의 자중량 등에 의한 기계적 변형(mechanical distortion), 특히 고온의 분위기에서 작동되고 있는 시일의 열변형(thermal distortion)은 시일의 경사집에 커다란 영햐을 주고 있다. 또한 누설을 최소화시킬 목적으로 시일 링(seal ring) 을 시일의 경사짐에 커다란 영향을 주고 있는 스프링의 강성도를 증가시키면 상대 미끄럼 운동을 하고 있는 접촉명이 건조마찰에 의한 마멸이 진행되어 코닝(coning)현상이 생긴다. 시일 평면에서 코닝 현상은 시일의 축방향 분리력(axial separtating force)과 경사 모우면트(tilting moment)에 커다란 영향을 주고 있는 것으로 알여졌다. 이들의 연구는 주로 경사진 시일평판에 시일근사치이논(seal approximation bhoryl)을 이용하여 1차원 비압축성에 관한 시월 성능을 해석하였다. 본 연구에서는 비압축성 유체의 점성이 온도에 의하여 변화를 일으키는 조건하에서 경사진 회전시일에 코닝이 발생되었을때 시일링 각극에서의 압력분포를 ㅈ차원인 경우에 대하여 수치적으로 해석을 하였다.

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압력구멍 오차 (Pressure-Hole Error)

  • 김광웅
    • 유변학
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    • 제1권1호
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    • pp.5-11
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    • 1989
  • 슬릿트나 관형의 흐름에서 유체의 유변학적 성질을 측정하기 위해서는 벽면에서의 압력구배를 알아야한다. 벽면에서의 압력측정은 특히 관형의 경우 압력구멍의 존자가 불가 피하다. 압력구멍에 의한 오차에 대한 이론적인 고찰이 있었지만 사용된 몇가지 가정이 실 험적인 과찰과 일치하지 않아 이들 이론에 대한 강한 의문을 제기하고 한다. 한편 실험적인 결과는 묽은 고분자 용액인 경우 측정압력에 대한 상대적인 압력구멍 오차가 무시할 수 없 을 정도로 크다. 압력구멍 오차는 압력구멍의 크기, Reynolds 수 (점성) 및 Weissenberg 수 (탄성)의 함수로 나타나고 있다. 그러나 농도가 비교적 높은 고분자 용액이나 용융체는 상대 적으로 무시할 수 있을 정도의 압력구멍 오차를 나타낸다.

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쌀전분 희석 호화액의 유동학적 특성 (Rheological Properties of Gelatinized Dilute Rice Starch Solutions)

  • 김영숙;김주봉;이신영;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.11-16
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    • 1984
  • 멥쌀 및 찹쌀 전분을 상압과 가압가열 및 알칼리 호화한 회석전분 호화액에 대해 유동특성을 검토하였다. 전분농도 $0.2{\sim}1.0%$의 저농도의 호화전분액은 지수법칙 유체의 유동거동을 나타내었으며 아밀로오스 함량에 따라 크게 좌우되어 아밀로오스 함량이 많은 멥쌀은 점성이 낮고 뉴우톤 유체의 경향을 나타내었으며 농도에 대한 영향이 작았다. 찹쌀 전분은 농도가 증가함에 따라 의가소성 성질이 강해졌으며 농도에 따라 급격히 점도가 증가하였다. 가압호화시킨 경우 찹쌀 전분 호화액의 점조도 지수 및 유동 거동 지수는 상압 호화액에 비하여 거의 변화가 없었으나 멥쌀 전분 호화액의 점조도 지수값은 현저히 증가하는 현상을 보였다. 가압 가열호화 및 알칼리 호화 용액은 상압 가열호화에 비해 훨씬 높은 점성을 보였다. 가열 호화 및 알칼리호화액의 겉보기 점도에 대한 온도의 영향을 검토해 본 결과 아레니우스식의 형태에 따름을 알 수 있었다.

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