Airtight containers have been widely used in many industries and household. They need a packing for sealing between the inside and outside. Previous packing materials have some drawbacks like stench, stickiness, and difficulty of applying to automated manufacturing systems. So, a new packing material which is harmless and suitable for automation is needed. This study performed a hot plate welding process of thermoplastic elastomer (TPE) as the packing material. The hot plate welding process included a phase change process of solidification and melting. The porosity-enthalpy method was adopted in order to simulate phase change problems. The TPE showed non-Newtonian fluid characteristics during the melting process. Since properties of SEBS are not well-defined, we established TPE properties by observing the melting behavior of TPE. In order to find an optimized condition, a parametric study including packing thickness, shapes, hot plate temperature, and thermal resistance, was conducted.
한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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pp.305-310
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1997
There are many parameters in prediction of forest fire spread. The variables such as fuel moisture, fuel loading, wind velocity, wind direction, relative humidity, slope, and solar aspect have important effects on fire. Particularly, wind and slope factors are considered to be the most important parameters in propagation of forest fire. Generally, slope effect cause different wind distribution in mountain area. However, this effect is disregarded in complex geometry. In this paper, wind is estimated by applying computational fluid dynamics to the forest geometry. Wind velocity data is obtained by using CFD code with Newtonian model and slope is calculated with geometrical data. These data are applied fer 2-dimentional forest fire spreading algorithm with Korean ROS(Rate Of Spread). Finally, the comparison between the simulation and the real forest fire is made. The algorithm spread of forest fire will help fire fighter to get the basic data far fire suppression and the prediction to behavior of forest fire.
A highly viscous biopolymer from Bacillus coagulans CE-74 was purified and its rheological properties were studied The rheological properties of biopolymers produced by Bacillus coagulans CE-74 were studied at the temperature ranges with 20~8$0^{\circ}C$, at the concentration of 0.5~4.0%, at the pH ranges from 3 to 1 and at the shear rate fo 7.34~73.38 sec-1. The apparent viscosity of biopolymer was decreased with increasing shear rate, and thereby biopolymer showed pseudoplastic characteristics. Biopolymer solution showed a characteristic of non-Newtonian fluid properties. At the concentration of 1%, the consistency index and the flow behavior index were shown at 2.64 poise. sec11 and 0.8571, respectively. All dispersions were pseudoplastic fluids described accurately by Herschel-Bulkley model. The change of the biopolymer viscosity on pH showed the highest value at the pH 7.0 and it showed lower at acidic conditon that at alkaline condition comparatively.
A numerical investigation on forces and flow around three square cylinders in side-by-side arrangement is conducted at a Reynolds number Re = 150 with the cylinder center-to-center spacing ratio L/W = 1.1 ~ 9.0, where W is the cylinder side width. The flowat this Re is assumed to be two-dimensional, incompressible, and Newtonian. The flow simulation is conducted by using ANSYS-Fluent. The flow around the three side-by-side cylinders entails some novel flow physics, involving the interaction between the gap and free-stream side flows as well as that between the two gap flows. An increase in L/W from 1.1 to 9.0 leads to five distinct flow regimes, viz., base-bleed flow (L/W < 1.4), flip-flopping flow (1.4 < L/W < 2.1), symmetrically biased beat flow (2.1 < L/W < 2.6), non-biased beat flow (2.6 < L/W < 7.25) and weak interaction flow (7.25 < L/W < 9.0). The gap flow behaviors, time-averaged and fluctuating fluid forces, time-averaged pressure, recirculation bubble, formation length, and wake width in each flow regime are discussed in detail.
Direct numerical simulation of blood flow in a stenosed, patient-specific carotid artery was conducted to explore the transient behavior of blood flow with special emphasis on the wall-shear stress distribution over the transition region. We assumed the blood as an incompressible Newtonian fluid, and the vessel was treated as a solid wall. The pulsatile boundary condition was applied at the inlet of the carotid. The Reynolds number is 884 based on the inlet diameter, and the maximum flow rate and the corresponding Womersley number is approximately 5.9. We found the transitional behavior during the acceleration and deceleration phases. In order to quantitatively examine the wall-shear stress distribution over the transition region, the probability density function of the wall-shear stress was computed. It showed that the negative wall-shear stress events frequently occur near peak systole. In addition, the oscillatory shear stress index was used to further analyze the relationship with the negative wall-shear stress appearing in the systolic phase.
An investigation is conducted to study a solid-liquid mixture vertically upward hydraulic transport of solid particles by non-Newtonian fluids in the Mud system. Rheology of particulate suspensions in viscoelastic fluids is of importance in many applications such as particle removal from surfaces, transport of proppants in fractured reservoir and cleaning of drilling holes, etc. In this study a clear acrylic pipe was used in order to observe the movement of solid particles. Annular velocities varied from 0.4 m/s to 1.2 m/s. The mud systems which were utilized included aqueous solution of sodium carboxymethyl cellulose (CMC) solutions. Main parameters considered in the study were inner-pipe rotary speed, fluid flow regime and particle injection rate. Solid volumetric concentration and pressure drops were measured for the various parameters such as inclination angle, flow rate, and rotational speed of inner cylinder.
식품첨가제, 안정제 등으로 널리 쓰여지고 있는 한천을 신소재로서의 기능성을 밝히기 위하여 제주 우도산 우뭇가사리로 부터 한천을 열수 추출하여 품질 및 용액특성을 검토하였다. 제주 우도산 우뭇가사리로 부터 한천의 추출수율은 $32.7\%$, agarose와 agaropectin의 함량비는 79 : 21이었고, gel화능은 $0.2\%$ 및 jelly 강도는 $413.8 dyne/cm^2$이였다. 한천용액은 비뉴우톤 유체의 거동을 보였으며, 농도가 높아짐 에 따라 pseudoplastic 특성을 나타내었다. $0.5\~5\%$의 농도범위에서 한천용액의 항복력은 온도 $80^{\circ}C,\;60^{\circ}C$ 및 $50^{\circ}C$에서 각각 $0.09\~1.21\;dyne/cm^2,\;0.12\~5.29\;dyne/cm^2$ 및 $4.84\~58.37\;dyne/cm^2$의 범위로 농도가 증가할수록 그 값이 증가하였으며, 온도가 낮을수록 농도에 크게 영향을 받았다.
마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)은 금속 소재 대상으로 용접 툴과 용접 재료의 마찰열을 이용하여 재료 융점 이하의 온도에서 접합하는 용접 기법이다. 이번 연구에서는 금속 접합시 쓰이는 마찰 교반 용접 기법을 활용하여 마그네슘 합금(AZ31)을 용접할 때, 용접시 발생하는 용접 대상인 마그네슘 합금의 온도 및 속도 변화에 대해 유동 해석 기법을 활용하여 분석하였다. 분석을 위해 유동 해석 툴인 플루언트를 활용하여 모델링 및 해석을 진행하였다. 먼저 용접 소재는 온도에 따라 변하는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였으며, 나선형 홈이 있는 용접 툴의 회전에 의한 회전 유동 발생을 모사하기 위해 회전 영역과 정지 영역으로 구분하여 모사하였다. 용접 툴과 용접 재료 사이의 인터페이스는 마찰 및 미끄러짐 경계조건을 부여하여 용접 툴로의 열전달 효과를 고려하였다. 위의 유동 해석 모델링을 통한 과도 해석 결과로부터 시간의 변화에 따른 용접 소재의 속도와 온도 특성을 파악할 수 있었다.
토양으로부터 분리한 Metarrhizium anisopliae (Metschn.) Sorok이 생산하는 biopolymer YU-122의 물리, 화학적 특성을 알아보고, 그의 식품 및 생물산업에의 응용 가능성을 검토하여보았다. Biopolymer YU-l22의 flow behavior index (n)는 0.173으로서 pseudoplastic한 non-Newtonian용액 특성을 보였으며, 농도, 온도 및 pH의 변화에 따른 점도의 변화를 검토한 결과 0.3% 이상의 농도에서부터 농도의 증가에 따라 급격한 점도의 증가를 나타냈으며, $60^{\circ}C$, pH 11.0까지 점도의 변화 없이 안정한 성질을 갖는 것으로 나타났다. 또한 기존에 보고된 다른 polymer와는 달리 $NaCl,\;CaCl_2$ 등의 무기염의 첨가에 대하여서도 점도의 변화를 나타내지 않았다. Metarrhizium anisopliae (Metschn.) Sorok이 생산하는 biopolymer YU-122의 산업적 응용성을 검토하기 위하여 유화안정제로서의 성질 및 film 형성능, 해빙시간에 미치는 영향 등을 검토한 결과 옥수수유를 사용한 경우 xanthan gum보다 4배인 120시간동안 유화효과를 나타내었다. 또한 xanthan gum보다 우수한 film 향성능을 나타내었으며, 1% biopolymer YU-122용액에서 해빙시간이 3배까지 연장되어 해빙에 미치는 영향도 매우 우수한 것으로 나타났다.
가공 후 폐기되는 수산가공부산물의 이용성을 높이고, 식품첨가물로서의 식품 산업 적용에 대한 가능성을 조사하기 위하여 잉어 및 연어의 두부를 이용하여 열수추출물을 제조하고 이들의 일반적인 성상을 검토한 결과 제조된 열수추출물은 모두 지질은 검출되지 않았으며, 단백질 함량이 약 $80\%$ 정도로 아주 높게 나타났다. 열수추출조건에 따른 일반성분은 아무런 상관관계를 보이지 않았으며, 수율에 있어서 열수추출물은 가수량이 많고 가열시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 잉어 및 연어 두부 열수추출물 모두 가열시간이 증가할수록 가수분해도가 증가한 반면 가수량은 작을수록 가수분해도가 높게 나타났다. 구성아미노산 조성을 살펴본 결과, 전체 아미노산 중에서 Glu가 가장 많은 부분을 차지하였으며 필수아미노산의 경우는 식물성 단백질에 부족하기 쉬운 Lys의 함량이 높게 나타났다. 유리아미노산은 $\delta$-Hydroxylysine의 함량이 가장 높았으며, L-Glutamic acid와 L-Histidine은 잉어 두부 열수추출물이 연어보다 5배정도 높은 함량을 보여주었다. 열수추출물의 유동곡선을 살펴본 결과, 열수추출물 용액은 전형적인 Newtonian 유체임을 알 수 있었다. 표준 백색판을 기준으로 하여 측정한 열수추출물의 색도는 전체적으로 백색도는 낮고 적색도와 황색도는 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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