Electro-osmotic flow in a PDMS microchannel of $66{\mu}m\;\times\;200{\mu}m\;\times\;3cm$ has been investigated using a micro PIV system. The field of view was $1056{\mu}m\;\times\;200{\mu}m$ and instantaneous velocity fields were obtained using two-frame cross-correlation method with $64\;\times\;64\;pixels^2$ interrogation window. In this study, we focused on the effect of applied electric field on the variation of internal flow with varying the electric field and seeding particles. The electro-osmotic flow shows a flat velocity profile and the mean velocity is proportional to the applied electric field.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제8권4호
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pp.283-293
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2015
The effect of the inlet swirling flow in a hydraulic turbine draft tube is a very complex phenomenon, which has been extensively investigated both theoretically and experimentally. In fact, the finding of the optimal flow distribution at the draft tube inlet in order to get the best performance has remained a challenge. Thus, attempting to answer this question, it was assumed that through an automatic optimization process a Genetic Algorithm would be able to manage a parameterized inlet velocity profile in order to achieve the best flow field for a particular draft tube. As a result of the optimization process, it was possible to obtain different draft-tube flow structures generated by the automatic manipulation of parameterized inlet velocity profiles. Thus, this work develops a qualitative and quantitative analysis of these new draft tube flow field structures provoked by the redesigned inlet velocity profiles. The comparisons among the different flow fields obtained clearly illustrate the importance of the flow uniformity at the end of the conduit. Another important aspect has been the elimination of the re-circulating flow area which used to promote an adverse pressure gradient in the cone, deteriorating the pressure recovery effect. Thanks to the evolutionary optimization strategy, it has been possible to demonstrate that the optimized inlet velocity profile can suppress or mitigate, at least numerically, the undesirable draft tube flow characteristics. Finally, since there is only a single swirl number for which the objective function has been minimized, the energy loss factor might be slightly affected by the flow rate if the same relation of the axial-tangential velocity components is maintained, which makes it possible to scale the inlet velocity field to different operating points.
The objective of this study is to understand the generation mechanism of sound and to develop a prediction method for the unsteady flow field and the acoustic pressure field of a centrifugal fan. Lowson's method is used to predict the acoustic pressure in a free field. A DVM(discrete vortex method) is used to model the centrifugal fan and to calculate the flow field. In order to compare the experimental data, a centrifugal fan and wedge introduced by Weidemann are used in the numerical calculation and the results are compared with the experimental data.
Because of localized extreme rainfall followed by Typhoon Ewiniar in 2006, a lot of landslides and debris flows were occurred in Jinbu area of Gangwon Province. Field investigation performed in this area found that it can be divided into three categories i.e. large debris flow, small debris flow, and debris flow around forest road. We performed field investigation especially for the sites where debris flow occurred around forest road. And the characteristics of the debris flow around forest road were analyzed and compared with the other site of debris flow.
As an automobile tends to be high grade, the needs for more luxurious interior and comfortable HVAC system are emerged. The defrosting ability is another major factor of the performances of HVAC system. The present work is to simulate the flow and the temperature field of cabin interior during the defrost mode. The three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations and energy equation were solved on the multi blocked grid system by the iterative time marching method and AF scheme, respectively. The present computations were validated by the comparison of the temperature field of a driven cavity and velocity field of 1/5 model scale of an automobile. Generally good agreements were obtained. By the present computation, the complicated features of flow and temperature within the automotive cabin interior could be well understood.
본 연구에서는 직접 메탄올 연료전지의 전기 화학 반응에 의해 발생하는 이산화탄소와 물의 조절을 위해 기체 발생과 흐름 현상을 관찰할 수 있는 3차원 모델을 개발하였다. 산화극 쪽에 발생한 기체의 조절은 직접 메탄올 연료전지를 설계하는데 중요한 문제이며, 연료 전지의 성능에 커다란 영향을 준다. 유로는 기체의 조절과 아주 밀접한 관계가 있으나 다양한 유로를 설계하고 실험하여 최적의 디자인을 찾는 것은 어렵고 바이폴라 플레이트의 높은 가격 때문에 많은 비용이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 전산 유체역학 모델링 기법을 도입하였다. 전산 유체역학을 기반으로 하여 개발된 two-fluid 모델을 이용하여 유체의 흐름 패턴을 시각화 하여 분석함으로써 실험의 횟수를 줄일 수 있었고, 대표적인 4가지 연료전지 유로인 serpentine, zigzag, parallel, semi-serpentine 형태에 개발된 모델을 적용하여 속도, 압력, 메탄올 몰분율, 기체 몰분율 등을 계산하였다. 계산 결과를 이용하여 각 형태의 특성과 장단점을 파악하였고, 이를 바탕으로 가스를 효율적으로 제거할 수 있는 최적 유로를 설계 하였다.
Although the globe is the most typical valve to control high pressure drop in piping system, it is very hard to figure out the characteristics of flow field in the globe valve caused by its complex geometry, So there is very few studies to find out flow characteristics of globe valve. In this study numerical analysis for flow field in the globe valve is carried out using the FLUENT code which is commercial CFD program. Pressure drop through the globe valve is also measured to verify the results come from numerical analysis. Comparing experiment with numerical analysis, two results are very close to each other.
The present work was undertaken to numerically analyze the defrosting phenomena of windshield glass. In order to analysis the phase change from frost to water on windshield glass by discharging hot air from a defroster nozzle, the flow and the temperature field of the cabin interior, the heat transfer through the windshield glass, and the phase change of frost should be solve simultaneously. In the present work, the flow field was obtained by solving 3-D incompressible Navier-Stokes equations, and the temperature field was computed from the incompressible energy equation. The phase change process was solved by the enthalpy method. For the code validation, the temperature and the phase change of the driven cavity were calculated. The calculation showed a good agreement with other numerical results. Then, the present code was applied to the defrosting problem of a real automobile, and a good agreement with the experimental data was also obtained.
The Korean high speed train runs at 300 km/h, ballast-flying phenomenon often happens by strong train-wind. It is important to consider the prevention of ballast-flying phenomenon, because the train under-body and fares or walker around a track might be damaged. In this study, Numerical analysis of the under-body flow field of a train and study of heighter-effect were conducted to decrease the speed of under-body. The shape of under-body was simplified for convenience of meshing and analysis. According to results of Taguchi's design by orthogonal arrays, a height of tie is dominant in the flow field, so if the heighter is installed on tie, the speed of under-body might be decreased. To apply the result of this study is useful to build a new high-speed-line might be expected.
Applicability of Thermal field flow fractionation (ThFFF) was investigated for the analysis of masticated natural rubber (NR) adhesives produced bya hot melt mastication process. An optimum ThFFF condition for NR analysis was found by using tetrahydrofuran (THF) as a solvent/carrier and a field-programming. Low flowrate (0.3 mL/min) was used to avoid stopping the flow for the sample relaxation. Measured molecular weight distribution was used to monitor degradation of rubber during the mastication process. Rubber samples collected at three different stages of the mastication process and were analyzed by ThFFF. It was found that in an anaerobic process rubber degradation occurs at the resin-mixing (compounding) zone as well as in the initial break-down zone, while in an aerobic process most of degradation occurs at the initial breakdown zone. It was also found that E-beam radiation on NR causes a slight increase in the NR molecular weight due to the formation of a branched structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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