• 제목/요약/키워드: 점탄성 유체

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실리카 현탁액의 전기유변학적 연구 (An Electrorheological (ER) Study on the Silica Suspensions)

  • 주상현
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.49-59
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    • 1994
  • 높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G')는 변형율 변화에 손실탄성계수(G")는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

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낙구식 점도계를 이용한 점탄성유체의 유동에 관한 연구 (A Study on the Flow Behavior of the Viscoelastic Fluids in the Falling Ball Viscometer)

  • 전찬열
    • 한국안전학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.15-19
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    • 1988
  • The falling ball viscometer has been widely used for measuring the viscosity of the Newtonian fluids because of its simple theory and low cost. The use of the falling ball viscometer for measuring the non-Newtonian viscosity has been of interest to rheologists for some years. The analysis of the experimental results in a falling ball viscometer rest on Stokes law which yields the terminal velocity for a sphere moving through an infinite medium of fluids. An attempt to use the falling ball viscometer to measure the non-Newtonian viscosity in the intermediate shear rate ranEe was sucessfully accomplished by combining the direct experimental obserbations with a simple analytical model for the average shear-stress and shear rate at, the surface of a sphere. In the experiments with highly viscoelastic polyacrylamide solutions the terminal velocity was observed to be dependent on the time interval between the dropping of successive balls. The time-dependent phenomenon was used to determine characteristic diffusion times of the concentrated solutions of polyacrylamide.

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고분자 점탄성에서 Time-Strain Non-Separability와 그 열역학적 의미 (Time-Strain Non-Separability in Polymer Viscoelasticity and Its Thermodynamic Consequence)

  • 권영돈
    • 폴리머
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    • 제25권4호
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    • pp.536-544
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    • 2001
  • 실험적 사실에 근거하여 고분자 유체의 점탄성 구성방정식에 빈번히 적용되어온 time-strain separability 가설의 타당성을 수학적 안정성 관점에서 분석한다. 안정성 조건으로는 방정식의 빠른 응답과 관련된 Hadamard 안정성과 소산 성질에 의하여 결정되는 소산 안정성이 있으며, asymptotic 분석을 이용한 결과 가설을 따르는 구성방정식은 Hadamard 또는 소산 불안정함이 증명되었다. 응력완화 실험에서 이미 관찰된 짧은 시간영역에서 time-strain separability의 가설이 적용되지 않는다는 사실은 본 결과와 일치한다. 따라서 separability를 구성방정식에 적용하는 것은 수학적 불안정뿐 아니라 열역학적 모순점을 나타내게 되며, 또한 실험에서도 그 타당성의 한계에 주의할 필요가 있다. 더욱이 damping 함수 역시 실제와는 무관한 가상적 값을 제공하므로 damping 함수의 사용은 긴 시간영역에서 응력완화 거동을 기술하기 위한 curve fitting 이상의 의미는 없다 하겠다.

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분기관내 뉴턴 유체 및 비뉴턴 유체의 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of Newtonian Fluid and Non-Newtonian Fluid in Dividing Tubes)

  • 하옥남;전운학;김중;이봉규;이희상;윤치한;이종인
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.113-131
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    • 1998
  • The objective of the present study is to investigate the characteristics of the dividing flow in the laminar flow region. Using glycerine water solution(wt43%) for Newtonian fluid and the polymer of viscoelastic fluid(500wppm) for non-Newtonian fluid, this research investigates the flow state of the dividing tube in steady laminar flow region of the two dimensional dividing tube by measuring the effect of Reynolds number, dividing angle, and the flow rate ratio on the loss coefficient. In T- and Y-type tubes, the loss coefficients of the Newtonian fluid decreases in constant rate when the Reynolds number is below 100. The effect of the flow rate ratio on the loss coefficients is negligible. But when the Reynolds number is over 100, the loss coefficient with various flow rate ratios approach an asymptotic value. The loss coefficient of the non-Newtonian fluid for different the Reynolds number shows the similar tendency of the Newtonian fluid. And when the Reynolds number is over 300, the loss coefficient is approximately 1.03 regardless of flow rate ratio or the dividing angle. The aspect ratio does hardly influence the reattachment length and the loss coefficient of both Newtonian and non Newtonian fluid. The loss coefficient decreases as the Reynolds number increases. The loss coefficient of Newtonian fluid is larger than that of non-Newtonian fluid.

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추출용매에 따른 천마 농축액의 리올로지 특성 (Rheological Properties of Gastrodiae Rhizoma Concentrates by Extraction Solvents)

  • 이부용;이옥환;김경임
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.188-194
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    • 2003
  • 천마식품가공시 기초자료로 활용될 수 있는 천마 추출농축액의 리올로지 특성을 조사하였다. 천마의 열수 및 50% 에탄올 추출물운 각각 5, 10, 15, 및 20 Brix와 10, 20, 30, 40 및 50 Brix로 농축하여 제조하였다. 열수 및 50% 에탄올 농축액의 정상유동특성과 동적점탄성을 조사하였다. Power law model로 구한 n에 의하면 모든 열수 농축액들은 전형적인 의가소성$(n=0.484{\sim}0.802)$유체의 흐름특성을 보였고, 50% 에탄올 농축액들은 뉴튼유체$(n=0.875{\sim}1.078)$에 가까운 흐름특성을 나타내었다. 열수 및 50% 에탄올 농축액의 ${\eta}_{app}$는 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. Herschel-Bulkley model에 의한 열수 및 50% 에탄올 농축액의 C는 각각 $0.030{\sim}1.255$ Pa와 $0.007{\sim}0.065$ Pa이었다. ${\eta}_{app}$에 대한 온도 및 농도의 영향은 arrhenius식으로 해석하였다. 열수 및 50% 에탄올 농축액의 $E_a$는 농도가 증가함에 따라 각각 $3.340{\sim}4.620{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$$1.6289{\sim}18.6699{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$의 범위로 나타났다. 진동수(angular frequency, ${\omega}$)가 증가할수록 저장탄성률(storage modulus, G#)과 손실탄성률(loss modulus, G@)은 일반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 50% 에탄올 농축액의 경우 모든 진동수에서 G#이 G@보다 높게 나타나 전형적인 저분자용액의 흐름특성을 보였다. 그러나 열수농축액의 경우 G@이 G#보다 높았고 0.5 rad/sec에서 교차점을 형성하였으며 전형적인 고분자 용액의 흐름특성을 나타내었다.

점탄성 특성을 가진 폴리머용액의 난류유동 열적입구길이에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the thermal entrance lengths for viscoelastic polymer solutions in turbulent tube flow)

  • 유상신;황태성;엄정섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1189-1196
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    • 1988
  • 본 연구에서는 내경이 각각 8.5mm와 10.3mm이며 무차원길이가 각각 710과 1158인 두 개의 시험관을 사용하는 유동장치를 제작하여 시험관 입구에서부터 유체역 학적 경계층(hydrodynamic boundary layer)과 열적 경계층(thermal boundary layer)이 동시에 발달하기 시작하는 경계조건을 형성하고 관벽에서 일정한 열 플럭스(constant heat flux)를 발생하는 조건을 부여하였다. 퇴화현상(degradation)에 대하여 비교적 안정성을 가진 폴리아크라마이드(polyacrylamide) Separan Ap273을 수도물에 용해하여 제조한 폴리머용액으로 유동특성과 열전달특성을 실험하여 열적입구길이와 열전달특성 을 규명하고자 한다.

타액의 유동학적 성질에 관한 연구 (A Study on the Rheological Property of Saliva)

  • 고홍섭;이승우`
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제15권1호
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    • pp.9-25
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    • 1991
  • 타액의 유동학적 성질은 타액의 윤활작용 및 구강내 경조직, 연조직 보호작용에 영향을 미친다. 그러므로 타액의 유동성을 잘 이해하면, 구강내 기능적 불편감의 평가와 인공타액의 개발에 필요한 중요한 정보를 얻을 수 있다. 저자는 전단율 변화에 따른 타액점도 변화의 연령 및 성별에 따른 차이를 알고자, 각 연령층별로 구강건조증으로 고통받은 병력이 없으며 타액채취시 약물을 복용하고 있지 않은 남녀 각 20명씩 총 240명을 대상으로 자극시 분비된 타액의 점도를 cone-and-plate 형태의 점도계를 이용하여 전단율 11.3에서부터 450.0(/sec )사이에서 측정하였다. 또, 20대 남녀 각각 20명의 경우, 자극시 분비 된 전타액의 점도와 함께 비자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 이하선 타액, 자극시 분비된 악하선 설하선 혼합타액의 점도를 같은 방법으로 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 타액은 점탄성의 성질을 가지는 non-Newtonian 유체로서 점도와 전단율 사이의 관계는 점근선으로 표시될 수 있었다. 2. 자극시 분비된 전타액의 점도는 연령이 높을수록 증가된 양상을 보였으나, 남자의 경우 50대 이상에서 가장 높고 여자의 경우 30대에서 가장 높았다. 3. 자극시 분비된 전타액의 점도는 20대, 30대, 40대에서 여자가 남자보다 높았다. 4. 타액 점도는 자극시 분비된 악하선 설하선 혼합타액에서 가장 높았으며, 비자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 이하선 타액 순이었다.

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점탄성유체의 점성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the viscosity of visco-elastic fluids)

  • 김춘식;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제6권2호
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    • pp.21-41
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    • 1982
  • Viscosity, especially characteristic among various properties of visco-elastic fluids such as high polymer solutions, is affected mainly by temperature and concentration. Hence, it is important for fluid engineering to express, by some equations, how the fluid characteristics vary with the change of temperature and concentration and to analyze them to obtain consistent viscous characteristics. High polymer solutions, synthetic products of modern chemical industry, suggest many interesting investigations because they are typical visco-elastic materials. Experimentation was made to derive some useful fluid characteristic equations of SEPARAN-NP10 (polyacylamide) expressed by n (flow behavior index) and K' (consistency index) when it is given temperature and concentration variation. To measure viscosity, capillary viscometer was adopted and the range of experimentation is 0-2,000 P.P.M. in concentration and 15-55 .deg.C in temperature. The experimental results are summarized as follows: The flow behavior index n 1) has nearly constant results irrespective of temperature variation at same conentration and the results are shown in (Table. 4-4-3) 2) has following equation, regardless of temperature, for the variation of concentration. n=-1.0765*10$^{-4}$ P+0.9915 (P:P.P.M.) The consistency index K' 1) has different results for the variation of temperature at same concentration and the results are given in (Table.4-7-2) 2) has following equation for the variation of concentration at same temperature. log 10$^{4}$K' =6.4785*10$^{-4}$ P-1.0529 (P:P.P.M)

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유자펙틴 추출물을 첨가한 요구르트의 이화학적, 미생물학적, 유변학적 및 관능적 품질 특성 (Physicochemical, Microbial, Rheological, and Sensory Properties of Yogurt Added with Yuza Pectin Extract)

  • 윤미라;서정윤;유가은;김연호;서문초;장윤혁
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.562-568
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    • 2016
  • 유자의 이용성을 높이기 위해 유자펙틴 추출물을 첨가한 요구르트를 제조하여 이화학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서 추출된 유자펙틴 추출물의 uronic acid 함량은 53.93%였다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 이화학적 특성 실험에 따르면 실험군의 pH는 4.3으로 나타났으며 실험군의 유산균 수는 식품공전에 명시된 요구르트 제조 기준에 적합하였다. 정상유동 특성의 경우 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 n값은 1보다 낮은 범위(n=0.33~0.44)에 있어 shearthinning 유체 특성이 있었다. 점조도 지수, 겉보기 점도의 경우 대조군보다 모든 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트가 유의적으로 높았다. 동적 점탄성의 경우 저장탄성률(G')과 손실탄성률(G'')은 주파수가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고, G'의 수치가 G''보다 뚜렷하게 높았다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 복소점도 값은 대조군보다 유의적으로 높았으며, 점성적 성질에 비해 탄성적 성질이 더욱 우세하였다. 또한 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 약한 겔과 같은 구조적 성질을 가지고 있었다. 결과적으로 유자펙틴 추출물 첨가가 요구르트의 점탄성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 소비자검사에서도 실험군의 기호도가 더 높은 것으로 보아 우수한 품질임을 알 수 있었다. 따라서 유자를 이용한 후 버려지는 유자껍질에서 펙틴을 추출하여 요구르트 제조에 첨가함으로써 향후 친환경적이며 고부가가치 요구르트 제조가 가능할 것으로 생각한다.

Center-gated 디스크에 대한 사출/압축 성형공정의 수치적 모델링 (Numerical Modeling of Injection/Compression Molding for Center-gated Center-gated Disk (Part II))

  • 김일환;박성진;정성택;권태현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권2호
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    • pp.302-310
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    • 1998
  • In the accompanying paper, part I, we have presented the physical modeling and the associated numerical analysis of injection molding process with a compressible viscoelastic fluid model. In part II, the effects of compression stage in the injection/compression molding process are presented. Numerical results showed that the injection/compression molding process reduced birefringence as compared with the injection molding process. In this respect, one can conclude that the injection/compression molding process is more suitable for manufacturing the precise optical products than the injection molding process. In the distribution of birefringence, the effect of packing procedure in injection/compression molding process was found to be similar to that in injection molding process. From the numerical results, we found that birefringence becomes smaller as the melt temperature gets higher and the closing velocity of the mold gets smaller with the flow rate and the mold temperature affecting the birefringence insignificantly. As far as the distribution of density is concerned, the flow rate, the melt temperature, and the closing velocity of the mold had insignificant effect on the distribution of density in comparison with the mold temperature.