• 제목/요약/키워드: Macroscale flow model

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내부개질형 고체산화물 연료전지의 마이크로 전극구조가 성능에 미치는 영향에 관한 해석적 연구 (A Simulation Study of the Effect of Microstructural Design on the Performance of Solid Oxide Fuel Cells With Direct Internal Reforming)

  • 손상호;남진현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.401-412
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    • 2013
  • The paper is to study on the simulation of the micro/macroscale thermo-electrochemical model of a single cell of anode-supported SOFC with direct internal reforming. The coupled heat and mass transport, electrochemical and reforming reactions, and fluid flow were simultaneously simulated based on mass, energy, charge conservation. The micro/macroscale model first calculates the detailed electrochemical and direct internal reforming processes in porous electrodes based on the comprehensive microscale model and then solve the macroscale processes such as heat and mass transport, and fluid flow in SOFCs with assumption of fully-developed flow in gas channel. The simulation results evaluate the overall performance by analyzing distributions of mole fraction, current density, temperature and microstructural design in co/counter flow configurations.

미세성형 공정에서 다결정 금속재료의 크기효과에 관한 연구 (Investigation on the Size Effects of Polycrystalline Metallic Materials in Microscale Deformation Processes)

  • 김홍석;이용성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1463-1470
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    • 2010
  • 미세성형 기술은 다양한 소재의 활용, 높은 생산성과 적은 재료의 손실, 고품질 생산과 같은 기존 소성가공의 장점을 실현할 수 있기 때문에 마이크로 크기의 부품생산에 매우 유망한 기술로 간주되고 있다. 하지만 기존의 매크로 영역에서 축적된 많은 기술과 노하우들은 소재의 크기가 마이크로 단위에 줄어듦에 따라 나타나는 소위 "크기효과"로 인해 미세성형 공정에 그대로 적용될 수는 없다. 따라서, 본 연구에서는 마이크로 영역에서 나타나는 재료거동의 크기효과를 이론적, 실험적 연구를 통하여 고찰하였다. 다양한 두께의 구리시편에 열처리를 실시하여 결정립의 크기를 다양화 하였고, 인장시험을 통하여 시편의 두께와 결정립의 크기가 유동응력에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 이러한 크기효과의 정량적인 분석을 위하여 마이크로 및 매크로 영역에서 적용 가능한 소재의 유동응력 모델을 이론적으로 도출하였다.

수평 사각 채널에서의 상 압력 강하 (Two-phase Pressure Drop in Horizontal Rectangular Channel)

  • 임태우;유삼상;김환성
    • 수산해양교육연구
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    • 제25권3호
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    • pp.625-631
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    • 2013
  • Two-phase pressure drop experiments were performed during flow boiling to deionized water in a microchannel having a hydraulic diameter of $500{\mu}m$. Tests were made in the ranges of heat fluxes from 100 to $400kW/m^2$, vapor qualities from 0 to 0.2 and mass fluxes of 200, 400 and $600kg/m^2s$. The frictional pressure drop during flow boiling is predicted by using two models; the homogeneous model that assumes equal phase velocity and the separate flow model that allows a slip velocity between two phases. From the experimental results, it is found that the two phase multiplier decreases with an increase in mass flux. Measured data of pressure drop are compared to a few available correlations proposed for macroscale and mini/microscale. Among the separated flow models, the correlation model suggested by Lee and Garimella predicted the frictional pressure drop within MAE of 47.2%, which is better than other correlations.

A Thrombus Growth Model Based on Level Set Methods

  • Ma, Chaoqing;Gwun, Oubong
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권1호
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    • pp.137-142
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    • 2016
  • In this paper, a multi-scale model is applied to the simulation of thrombus growth. This model includes macroscale model and microscale model. The former is used to model the plasma flow with Navier-Stokes equations, and the latter is used to model the platelets adhesion and aggregation, thrombus motion, and the surface expansion of thrombus. The force acting on platelets and thrombus from plasma is modeled by the drag force, and the forces from biochemical reactions are modeled by the adhesion force and the aggregation force. As more platelets are merged into the thrombus, the thrombus surface expands. We proposed a thrombus growth model for simulating the expansion of thrombus surface and tracking the surface by Level Set Methods. We implemented the computational model. The model performs well, and the experimental results show that the shape of thrombus in level set expansion form is similar with the thrombus in clinical test.

미소 사각 채널에서의 마찰 압력 강하 (Pressure Drop due to Friction in Small Rectangular Channel)

  • 임태우;최재혁;김준효;최용석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.461-467
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    • 2012
  • $500{\mu}m$의 수력직경을 가진 마이크로 채널에서 유동 비등 시 물에 대한 마찰 압력 강하를 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 열 유속 $100-400kW/m^2$, 증기건도 0-0.2 그리고 질량 유속 $200-600kg/m^2s$의 범위에서 이루어졌다. 유동 비등 시 마찰 압력 강하는 두 가지 모델을 사용하여 예측된다. 즉, 두 상의 속도가 동일하다고 가정한 균질 모델과 두 상 사이에 서로 다른 속도를 가지는 분리류 모델로 분류된다. 실험결과 이상 마찰 승수는 질량 유속이 증가함에 따라 감소한다는 것을 알 수 있었다. 측정된 압력 강하 데이터는 매크로 스케일과 미니/마이크로 스케일에서 제안된 기존의 여러 상관식들과 비교하였다. 균질 모델은 본 연구에서 고려한 실험 조건에서 29.4 %의 평균 오차내에서 마찰 압력 강하를 예측하였다.