Ink-jetting characteristics of pulse width and pulse amplitude for a piezoelectric ink jet printer driver have been mapped with various polymer EL ink. In this study, the jetting characteristics have been classified into 4 regime; no Jetting, unstable jetting, stable jetting, and spraying, and the importance of fluid viscosity on the scope of the stable jetting regime has been emphasized. The relation between jetting speed and the width and amplitude of driving signal has also been investigated and the effect of the speed on the jetting characteristics has been discussed.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권10호
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pp.1200-1205
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2014
The effect of nanofluids on the heat transfer performance of a pulsating heat pipe has been experimentally investigated. Water-based diamond nanofluid and aluminium oxide ($Al_2O_3$) nanofluid were tested in the concentration range of 0.5-5%. The pulsating heat pipe was constructed using clear Pyrex tubes of 1.85 mm in inner diameter in order to visualize the pulsating action. The total number of turns was eight each for heated and cooled parts. The supply temperatures of heating water and cooling water were fixed at $80^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$ respectively. The liquid charging ratio of the nanofluid was 50-70%. The test results showed that the case of 5% concentration of diamond nanofluid showed 18% increase in heat transfer rate compared to pure water. The case of 0.5% concentration of $Al_2O_3$ nanofluid showed 24% increase in heat transfer rate compared to pure water. But the increase of $Al_2O_3$ nanofluid concentration up to 3% did not show further enhancement in heat transfer. It is also observed that the deposited nanoparticles on the tube wall played a major role in enhanced evaporation of working fluid and this could be the reason for the enhancement of heat transfer by a nanofluid, not the enhanced thermal conductivity of the nanofluid.
한국가시화정보학회 2004년도 Proceedings of 2004 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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pp.125-134
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2004
The improvement of artificial respiration method has brought about the decrease in mortality of pulmonary diseases patients. Various respiratory curative methods, inclusive of HFOV (High Frequency Oscillatory Ventilation), have been developed for more effectual and less harmful management of acute respiratory failure. However, the mechanism of gas transfer and diffusion in a bronchiole has not yet been clarified in detail. As a first approach to the problem, we measured oscillatory flows in a Y-shaped micro-channels as bronchiole model by micro Particle Image Velocimetry(micro PIV). In order to establish the fundamental technique of PIV measurements on oscillatory air flow in a micro-channel, we used about 500-nm-diameter incense smoke particles, a diode laser, a high speed camera including an objective lens, and a HFOV, which is effective technique for medical care of pulmonary disease patients, especially, infants. The bronchiole model size is that parent tube is $500\{mu}m$ width and $500\{mu}m$ depth, and daughter tubes are $450\{mu}m$ width and $500\{mu}m$ depth. From this study made on the phenomenon of fluid in micro size bronchus branch of a lung, we succeeded to get time series velocity distribution in a micro scale bronchial mode. The experimental results of velocity distribution changing with time obtained by micro PIV can give fundamental knowledge on oscillatory airflow in micro-channel.
In this study, a biosensor was developed to rapidly diagnose the swine sarcoptic mange (Sarcoptes scabies var. suis). The ELISA was modified to reduce the processing time for rapid diagnosis. The biosensor consists of a biological reaction part, and a measurement and control part. The biological reaction part was designed for using micro-pumps and valves for fluid transportation, and the measurement control part composed of a photodiode, a light-emitting diode fur light measurement, and a microcomputer to implement assay A polystyrene covet was used as a reaction chamber. Signal output was read as the rate of change in optical density at 645nm. Eighteen pigs diagnosed with sacroptic mange and 19 control pigs were tested. Fifteen sacbies-infested pigs showed positive results ($83.3\%$ sensitivity). Sixteen control pigs showed negative results ($84.2\%$ specificity). The system could execute a diagnosis cycle in about 45 min. The results suggest that this biosensor is useful for the rapid diagnosis of swine sacroptic mange.
사파이어 단결정은 GaN계 화합물 증착이 용이하여 고휘도의 청색을 구현하기 위한 LED(Light Emitting Diode)용 기판으로 크게 각광받고 있다. 공업용 사파이어의 제조 방법으로는 Kyropoulos법, Czochralski법 HEM(Heat Exchager Method)등 다양한 방법이 시도되고 있으며, 그 중 Kyropoulos법은 고품질의 대구경 사파이어 단결정 성장이 가능한 대표적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 Kyropoulos 공정의 특성상 결정성장로 내에서 용융 사파이어의 유동장이 단결정의 최종 품질을 결정하는데, 유동장의 변화와 이에 따르는 결정성장 거동을 관찰하기가 어렵다는 단점이 있다. 대구경화와 동시에 고품질의 사파이어 단결정을 생산하기 위해서는 성장로내의 유동장 해석을 통해 결정 성장조건을 최적화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 기반으로 한 전산유동해석을 통해 Kyropoulos 성장로 내의 도가니 형상의 종횡비(h/d)에 따른 용융 사파이어의 대류거동을 관찰하여 도가니의 형상이 단결정 성장에 미치는 영향을 분석하였으며, 성장로의 설계시 도가니의 종횡비를 작게 고려하면 용융 사파이어의 대류속도를 늦추고 계면의 convexity를 줄여 사파이어 단결정의 품질향상에 도움이 된다는 결과를 얻었다.
최근에 많은 수요와 각광을 받고 있는 디스플레이 장치에서 CRT는 곡면이며 무겁고 큰 부피 때문에 LCD, PDP, OLED와 같은 평판디스플레이(FPD)로 대체되고 있다. FPD는 $0.6\sim0.8mm$ 두께의 대면적 글래스에 여러 공정을 거친 후에 최종 제품 규격으로 절단하여 제작하기 때문에 글래스의 면적이 크면 클수록 FPD의 생산성이 높다는 밀접한 관계를 갖는다. 따라서 FPD 제조 업계에서는 글래스 면적을 증가시키기 위하여 노력하고 있으며, 예를 들면, 현재 8세대 LCD인 경우 약 $2,200mm\times2,600mm$의 면적을 가진다. 이러한 글래스를 이송하는 대표적인 장치로서 공기부상 컨베어시스템은 압축공기를 이용해서 FPD용 대면적 글래스 등을 약 $0.3\sim0.5mm$ 정도 부상시켜 비접촉으로 이송할 수 있는 장치이다. 이 때 글래스와 다공질판 표면 사이의 공기 유동이 모델링되고 해석되며, 이것으로부터 글래스의 공기부양 조건이 예측될 수 있다. 글래스를 이송시 전기공급 중단에 의하여 압축공기가 공급되지 않아 부상판과 접촉이 발생하였을 때, 자기윤활 특성을 가진 다공질판 위의 글래스는 1mm 홀을 많이 가진 사각덕트 부상판 위의 글래스와 조사, 비교된다.
기존에 차량용 안개등으로 사용되었던 할로겐 광원은 전력소모가 증가하고 수명이 짧기 때문에 이러한 단점을 극복하기 위해 자동차 광원은 LED로 점차 바뀌고 있다. 그러나 차량용 LED 안개등을 점등하였을 경우에는 LED에서 발생하는 고열로 인해 안개등 수명을 단축시키는 단점이 있다. 안개등 내부에서 LED에 의해 발생된 열은 주로 히트싱크에 의해 배출되지만, 나머지 열은 거의 대부분 대류를 통해 외부로 배출된다. 이러한 대류에 의한 냉각효율이 저하되면 열에너지는 램프의 주요부품인 렌즈, 리플렉터, 베젤 등에 열을 발생시키거나 LED 광원에 고온을 발생시켜 LED 안개등의 수명을 단축시킨다. 따라서, 본 연구에서는 히트싱크에 의한 방열방식 이외에도 냉각효율에 중요한 영향이 미치는 대류에 의한 방열성능을 개선하고자 하였다. 이를 위해 차량용 LED 안개등 내부공기를 외부로 흡·배출시킬수 있는 통풍구 설치 위치를 결정하기 위한 열유동해석을 수행하여 최적의 설계가 되도록 하였다. 공기의 평균속도는 기존 프로토타입인 Case1에 비해 Case3, Case2의 순으로 증가되었고 Case3의 증가폭이 다른 Case에 비해 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다. 이는 안개등 상·하에 설치된 통풍구가 온도차이에 따라 생성되는 대류현상을 적절하게 유도하기 때문에 공기의 속도 증가와 함께 열을 효율적으로 배출시켰기 때문인 것으로 판단하였다.
A two-phase closed thermosyphon was one of the most effective devices in the removing heat because of its simple structure, thermal diode characteristics, wide operating temperature range and so on. In this study, a two-phase closed thermosyphon(working fluid PFC(C6F14), container copper(inner grooved surface)) was fabricated with a reservoir which can change the fill charge ratio. The experiments were performed in the range of 50~600W heat flow rate and 10~70% fill charge ratio. The results were compared with some correlations that were presented by Rohsenow and Immura et al. in the evaporator, by Nusselt, Gross and Uehara et al. in the condenser and by Cohen and Bayley, Wallis, Kutateladze and Faghri et al. in heat transfer limitation etc.. The heat transfer coefficient at the evaporator increased with the input power. However the effect of the fill charge ratio was nearly negligible. At the condenser, it showed an opposite trend to the evaporator and with increase of the fill charge ratio, showed some enhancement of heat transfer. The heat transport limitation was occurred by the dry-out limitation for small fill charge ratio(10%) and presented about 100W. For the case of large fill charge ratio(Ψ$\geq$40%), it was occurred by the flooding limitation at about 500W.
In this study, a biosensor was developed using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to rapidly measure the fungicide iprovalicarb residues in agricultural products. The biosensor was designed to include micro-pumps and solenoid valves for fluid transport, a spectrophotometer cuvet as a reaction chamber, a photodiode with a light-emitting diode for optical density measurement, and a control microcomputer to implement assay. The rate of change in optical density of the cuvet was read as final signal output. Micro-pumps were evaluated to investigate their delivery capability, the highest values of the error and the coefficient of variation were 4.3% and 4.6% respectively. As the incubation period was reduced from 15 minutes to 11 minutes to shorten the total processing time, the sensor sensitivity was decreased as the antibody dilution ratio was reduced to a half. The maximum usable period of the coated cuvet was found to be two days with 1% error limit. To predict the concentration of the iprovalicarb residue in agricultural products, a linear calibration model was obtained with r-square values of 0.992 for potato and 0.985 for onion. In validation test for the samples of potatoes and onions against the high performance liquid chromatography, very high correlation values were obtained as 0.996 and 0.993 respectively. Using the cuvet immobilized with antigen, it took 21-minutes for the biosensor to complete the measuring process of the iprovalicarb residues.
The aim of this work is to investigate the effect of the microtip length in a slot-die head on coating of a fine poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) stripe. To this end, we have employed a meniscus guide with a 150-㎛-wide microtip and performed roll-to-roll slot-die coatings by varying its length between 500 ㎛ and 50 ㎛. When the microtip length is 150 ㎛ or shorter, we have observed three unexpected phenomena; 1) though the solution spreads much wider than the microtip width, yet the coated stripe width is almost the same as the microtip width, 2) the stripe width decreases, but the stripe thickness is rather increased with increasing coating speed at a fixed flow rate, 3) we obtain stripes much narrower than the microtip width at high coating speeds. It is due to the fact that 1) the meniscus is not well controlled by a short microtip, 2) the main stream of solution from the outlet is very close to the substrate and thus the distributed solution along the head lip merges with the main stream, and 3) the solution is not spread over the entire microtip end at high coating speeds, causing a tiny wobble in the meniscus. Using the 150-㎛-wide and 250-㎛-long microtip, we have fabricated 153-㎛-wide and 94-nm-thick PEDOT:PSS stripe at the maximum coating speed of 13 mm/s. To demonstrate its applicability in solution-processable organic light-emitting diodes (OLEDs), we have also fabricated an OLED device with the fine PEDOT:PSS stripe and obtained strong light emission from it.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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