This study deals with fluid flow and heat transfer around a module cooled by forced air flow generated by a piezoelectric(PZT) fan in an enclosure. The fluid flows were generated by a flexible PZT fan which deflects inside a fluid transport system of comparatively simple structure mounted on a PCB in an enclosure($270\times260\times90mm^3$). Input voltages of 30V and 40V, and a resonance frequency of 28Hz were used to vibrate the cooling fan. Input power to the module was 4W. The height in an enclosure was changed 23$\sim$43mm. The fluid flow around the module was visualized by using PIV system. The temperature distributions around a heated module were visualized by using liquid crystal film. As the height in an enclosure and the input voltage of PZT fan increased, the cooling effect of module using a PZT fan increased. We found that the flow type was T- or Y-shape and the cooling effect was increased by the wake generated by a PZT fan.
This paper reports the fluid flow and heat transfer around a module cooled by forced air flow generated by a piezoelectric(PZT) cooling fan. The fluids are locally accelerated by a flexible PZT fan which deflects inside a fluid transport system of comparatively simple structure mounted on a PCB in a parallel-plate channel(450${\times}$80${\times}$700㎣). Input voltages of 20-100V and a resonance frequency of 23㎐ were used to vibrate the cooling fan. Input power to the module was 4W. The fluid flow around the module was visualized by using PIV system. The temperature distributions around a heated module were visualized by using liquid crystal film(LCF). The cooling effect using a PZT fan was independent of the vent area ratios at the channel inlet and was similar to the forced convection cooling. We found that the flow type was Y-shape and the cooling effect was increased by the wake generated by a piezoelectric cooling fan.
액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정의 제어를 위해 연소 안정화 장치인 음향공을 적용하여, 제한된 공간에서 유동장의 특성과 설계인자에 따른 감쇠효과를 연구하였다. 연소 불안정을 모사하기 위하여 제한된 공간에 압력 진동 장치를 이용하여 공진을 발생시켜, 음향공의 장착에 따른 감쇠 효과를 측정하였다. 유동장의 특성중 하나인 유속을 변화시키기 위하여 유량을 변화시켰으며, 설계인자로는 음향공 오리피스의 직경과 길이를 변화시켜 연구를 수행하였다. 유동장 하에서의 음향공 장착에 따른 감쇠효과를 확인 하였으며, 오리피스 길이와 직경이 작을 경우 유속 증가에 따라서 음향공의 튜닝이 오른쪽(고주파수)으로 이동하는 현상을 확인하였다.
Unilateral pulmonary artery hypoplasia (UPAH) is a rare disease in adults and is frequently accompanied by a congenital cardiac anomaly at a young age. The diagnosis is usually based on computed tomography (CT), angiography, and magnetic resonance imaging (MRI). However, no reports are available on retrograde flow in patients with UPAH. We describe a 68-year-old man with isolated UPAH and retrograde blood flow. He was admitted for dyspnea on exertion for the past 23 years. His diagnosis was delayed, as his symptoms and signs mimicked his underlying pulmonary diseases, such as emphysema and previous tuberculous pleurisy sequelae. A discrepancy was detected between the results of a ventilation-perfusion scan and the CT image. This was resolved by MRI, which showed retrograde blood flow from the right to the left pulmonary artery. Using MRI, we diagnosed this patient with isolated pulmonary artery hypoplasia and retrograde flow.
하이브리드 로켓 연소에서 발생하는 산화제 난류 유동과 연료의 기화로 인한 분출유동 사이의 상호 간섭은 매우 복잡하고 특별한 유동 간섭을 일으킨다. 이를 연구하기 위하여 연소반응을 제외하고, 산화제의 난류 유동과 연료 벽면에서의 분출 유동을 모사한 채널 유동에 대한 LES 해석을 수행하였다. 고체추진 로켓의 연소 과정에서 관찰되는 현상과 매우 흡사하게 벽면 근처에서 특정주파수로 진동하는 유동 현상이 존재한다는 것을 확인하였고, 산화제와 분출 유동의 간섭에 기인한 유동의 진동현상은 벽면 근처의 매우 얇은 영역에서만 존재하였다. 큰 길이 스케일의 유동현상을 보여주는 압력 섭동장으로부터 채널 내 주유동이 특정 주파수 특성을 갖고 하류로 진행해 가는데, 이는 산화제 유동이 분출유동과 상호작용을 하면서 발생된 전단유동의 특성을 나타낸 것이다. 그러나 하이브리드 로켓 연소실 유동의 진동 특성은 고체 추진 로켓에서 관찰되는 유동 특성과는 달리, 진동의 강도가 벽면에서 온도 구배를 변화시켜 열전달의 향상을 발생시키기에는 충분하지 못한 것으로 보인다. 그러나 벽면 근처에서 특정 주파수 특성을 갖는 유동현상이 존재한다는 사실은 비슷한 크기의 주파수를 갖는 음향 가진과 같은 외부교란이 작용한다면 공진으로 발전할 수 있는 가능성을 의미한다.
관류 자기공명영상은 크게 외인성과 내인성 조영제를 사용하는 방법으로 나눌 수 있고, 외인성 조영제를 사용하는 방법으로는 DSC 와 DCE 방법이 있으며, 내인성 조영제를 사용하는 방법으로는 ASL 이 있다. 이들 관류 자기공명영상 방법들은 환자의 상태와 나타내고자 하는 영상인자에 따라 선별적으로 최적화되어 사용되어야 한다. 그 예로 급성 뇌졸중 환자의 경우 매우 빠른 영상획득이 최우선적인 인자이므로 DSC 가 주로 이용되고 있고, 뇌종양 환자의 경우 여러 물리적 인자를 고려한 DSC 혹은 DCE 스캔이 필요하다. 또한 소아나 가임여성 및 신장병질환이 있는 경우는 ASL 을 이용되고 있다. 관류 자기공명영상 기술은 방사성 물질을 전혀 사용하지 않아 약물효과의 평가와 기타 치료 효과를 이해하는데 많은 응용이 있을 것으로 생각된다.
In this study, we analyzed the effect of silicon oxynitride matrix on the optical properties of Au nanoparticles dispersed on composite film and explored the effectiveness of the silicon in fine tuning the refractive index of the composite film for applications in optical waveguide devices. The atomic fraction of nitrogen in $SiO_xN_y$ films was controlled by varying the relative flow ratio of nitrogen gas in reactive sputtering and was evaluated optically using an effective medium theory with Bruggeman geometry consisting of a random mixture between $SiO_2$ and $Si_3N_4$. The Au nanoparticles were embedded in the $SiO_xN_y$ matrix by employing the alternating deposition technique and clearly showed an absorption peak due to the excitation of surface plasmon. With increasing nitrogen atomic fraction in the matrix, the surface plasmon resonance wavelength shifted to a longer wavelength (a red-shift) with an enhanced resonance absorption. These characteristics were interpreted using the Maxwell-Garnett effective medium theory. The formation of a guided mode in a slab waveguide consisting of 3 $\mu$m thick Au:$SiO_xN_y$ nanocomposite film was confirmed at the telecommunication wavelength of 1550 nm by prism coupler method and compared with the case of using $SiO_2$ matrix. The use of $SiO_xN_y$ matrix provides an effective way of controlling the mode confinement while maintaining or even enhancing the surface plasmon resonance properties.
뼈가 왜 고주파 미세자극(low amplitude and high frequency)에 반응하는가를 진동의 공명현상(resonance)을 이용하여 접근해 보았다. 예를 들면 30Hz, $5{\mu}{\epsilon}$ 정도의 진동이 뼈 내 골수 간질액 (bone fluid)의 흐름을 주관하는 미세관(canaliculus) 내벽에 작용할 경우 빔 형태의 구조물들로 연결되어 있는 골세포돌기 세포막 (osteocytic process membrane)은 공명현상에 의해서 $1,000{\mu}{\epsilon}$ 이상으로 증폭된다. 이 결과는 사전조사 형태에 속하며, 향후 (1) 세포실험을 통하여 세포내 신호전달체계변화를 분자생물학적인 방법으로, 그리고 (2) 세포내 골격계에 해당하는 액틴필라멘트의 변화를 공초점 주사 레이져 현미경 (Confocal Laser Scanning Microscope)등의 영상기기의 사용으로 관찰하려고 한다.
Kim, Gi-Beum;Chong, Woo-Suk;Kwon, Tae-Kyu;Hong, Chul-Un;Kim, Nam-Gyun;Jheong, Gyeong-Rak
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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pp.165-170
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2004
The purpose of this work was to assess and quantify the beneficial effects of long-term gas exchange, at varying frequencies, for the development of a vibrating intravascular lung assistance device (VIVLAD), for patients suffering from acute respiratory distress syndrome (ARDS). The experimental design and procedure have been applied to the construction of a new device for assessing the effectiveness of membrane vibrations. An analytical solution has been developed for the hydrodynamics of flow through a bundle of sinusoidally vibrated hollow fibers, with the intention of gaining insight into how wall vibrations might enhance the performance of the VIVLAD. As a result, the maximum oxygen transfer rate was reached at the maximum amplitude and through the transfer of vibrations to the hollow fiber membranes. The device was excited by a frequency band of 7Hz at various water flow rates, as this frequency was the 2nd mode resonance frequency of the flexible beam. 675 hollow fiber membranes were also bundled, within the blood flow, into the device.
Many clinical studies have suggested that the blood flow in ideal geometry is involved in the development of atherosclerosis. This study simulated blood flow in the abdominal artery with real geometry to investigate MWSS(mean wall shear stress), AWSS(amplitude of wall shear stress) and OSI(oscillator shear index). The calculation grid for the real geometry was constructed by extracting the surface of arterial wall from CT(Computed Tomography) or MRI(Magnetic Resonance Imaging) sheets called as DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicines). The calculated MWSS, AWSS and OSI are much different from those of ideal geometry calculation. The MWSS increased while the AWSS decreased. Many shear forces are related to shapes of gradient. This paper will give clinical datum where the MWSS, AWSS and OSI are strong or weak. The hemodynamic analysis based on real geometry can provide surgeons with more reliable information about the effect of blood flow.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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