• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1150-1160
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• 1993

본 연구에서는 보압과정시 급속한 압력구배에 의한 관성항의 영향을 고려하기 위해 수정된 Hele-Shaw 모델과 압축열 발생항, 온도와 압력의 변화에 따른 수지의 밀 도 이완현상에 대한 모델의 도입 및 유한요소법을 이용한 수치해석적 방법을 제시하여 정확한 잔류압력을 구하고 성형조건 및 물성치에 따른 수지의 거동을 살펴보고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권9호
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• pp.1208-1216
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• 1998

The present numerical study investigates the effect of a secondary flow on the heat transfer in order to delineate the mechanism of laminar heat transfer enhancement of a viscoelastic fluid in rectangular ducts. The second normal stress generating a secondary flow is modeled by adopting the Reiner-Rivlin constitutive equation and the calculated secondary flow showed good agreement with experiments. The primary velocity U as well as the pressure drop were not affected by the secondary flow in rectangular ducts, whose order of magnitude is less than 0.1% of the primary velocity. The small magnitude of the secondary flow, however, affect moderately the temperature fields. The calculated Nusselt numbers with secondary flow show 50% heat transfer enhancement over those of a purely viscous non-Newtonian fluid, which are considerably lower than the experimental values. Therefore, we conclude that there should be an additional heat transfer enhancement mechanism involved in the viscoelastic fluid such as temperature-dependence.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.196-202
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• 2006

점탄성 용융 폴리우레탄의 자체확산분포가 완화스펙트럼과 자체확산분포 관계식으로부터 얻어졌다. ester, PCL PCL dyed 형의 용융 폴리우레탄의 완화스펙트럼은 실험적인 응력완화 곡선을 Ree-Eyring and Maxwell non-Newtonian model(REM 모델)이론식에 적용시켜서 얻는다. 용융폴리우레탄의 응력완화 실험은 온도조절 장치가 있는 physica 레오메타를 이용하여 여러 온도에서 수행되었다. 이론적인 완화스펙트럼은 REM model로부터 유도한 이론적인 완화스펙트럼식을 프로그램화한 컴퓨터 계산에서 구하였다. 폴리우레탄 시료의 자체확산과 비결정 영역의 홀거리가 응력완화 실험에 의해서 연구 조사되었다. 비결정 영역에서의 유동단위의 확산을 연구하기 위해서 확산계수와 홀부피가 유변학적인 파라메타와 결정크기로부터 계산되었다. 폴리우레탄 시료의 완화스펙트럼과 자체확산은 유동 단위의 분자량분포, 점도, 홀부피, 활성화에너지와 밀접한 관계가 있는 것을 알 수 있다.

• Fibers and Polymers
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• 제7권2호
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• pp.129-138
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• 2006

Using a strain-controlled rheometer, the steady shear flow properties of aqueous xanthan gum solutions of different concentrations were measured over a wide range of shear rates. In this article, both the shear rate and concentration dependencies of steady shear flow behavior are reported from the experimentally obtained data. The viscous behavior is quantitatively discussed using a well-known power law type flow equation with a special emphasis on its importance in industrial processing and actual usage. In addition, several inelastic-viscoplastic flow models including a yield stress parameter are employed to make a quantitative evaluation of the steady shear flow behavior, and then the applicability of these models is also examined in detail. Finally, the elastic nature is explained with a brief comment on its practical significance. Main results obtained from this study can be summarized as follows: (1) Concentrated xanthan gum solutions exhibit a finite magnitude of yield stress. This may come from the fact that a large number of hydrogen bonds in the helix structure result in a stable configuration that can show a resistance to flow. (2) Concentrated xanthan gum solutions show a marked non-Newtonian shear-thinning behavior which is well described by a power law flow equation and may be interpreted in terms of the conformational status of the polymer molecules under the influence of shear flow. This rheological feature enhances sensory qualities in food, pharmaceutical, and cosmetic products and guarantees a high degree of mix ability, pumpability, and pourability during their processing and/or actual use. (3) The Herschel-Bulkley, Mizrahi-Berk, and Heinz-Casson models are all applicable and have equivalent ability to describe the steady shear flow behavior of concentrated xanthan gum solutions, whereas both the Bingham and Casson models do not give a good applicability. (4) Concentrated xanthan gum solutions exhibit a quite important elastic flow behavior which acts as a significant factor for many industrial applications such as food, pharmaceutical, and cosmetic manufacturing processes.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권5호
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• pp.187-201
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• 2017

This paper presents the impact of couple stress lubricant on performance of slot-entry hydrostatic/hybrid journal symmetric/asymmetric bearings. Reynolds Equation using Finite Element Technique has been solved for the flow of couple stress and Newtonian lubricants in bearings. The results have been computed for concentric design pressure ratio(${\beta}^{\ast}=0.5$), slot width ratio (SWR = 0.25) and chosen parameters of couple stress lubricant ${\bar{l}}=5$, 10, 15. It is observed that numerically simulated outcomes for slot-entry journal bearings, considering the influence of couple stress lubricant indicate a substantial improvement in the performance of the bearing.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권5호
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• pp.468-473
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• 1991

Viscoelastic properties of PET filament fibers on stress relaxation were investigated in the solvents of $H_2$O, 0.05% NaOH and 50% DMF using an Instron (UTM4-100 Tensilon) with solvent chamber. The theoretical stress relaxation equation derived by applying the Ree-Eyring's hyperbolic sine law to dashpot of three element non-Newtonian model was applied to the experimental stress relaxation curves, and the model parameters $G_1,G_2$, ${\alpha}$ and ${\beta}$ were obtained. By analyzing temperature dependency of the relaxation time, the values of activation entropy, activation enthalpy and activation free energy for flow in PET filament fiber were evaluated, the activation free energy being about 25.7 kcal/mol. The self diffusion coefficient and hole distance were obtained from parameters ${\alpha}$, ${\beta}$ and crystallite size in order to study the self diffusion and the orientation of crystallites in amorphous region and the effect of solvent.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1050-1059
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• 2019

비결정성 영역에서의 유동단위의 고찰을 위하여 유동 파라메타와 결정크기로부터 폴리아미드 섬유고분자 물질의 자체확산, 홀 부피, 유동 열역학 파라메타 등을 계산하였다. 폴리아미드 섬유의 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하여 여러 온도의 공기, 증류수, 산, 염기 용액에서 실행하였다. REM 모델의 이론적인 응력완화 식에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 완화 스펙트럼, 자체확산, 점도 및 유동 활성화 에너지와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

• 대한화학회지
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• 제58권3호
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• pp.251-257
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• 2014

Poly(methyl acrylate)-poly(acrylonitrile) 공중합체의 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하여 여러 온도의 공기 중, 증류수 용액에서 실행하였다. Eyring-Halsey 모델의 이론적인 응력완화식에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 비결정성 영역에서의 유동단위의 고찰을 위하여 유동 파라메타와 결정크기로부터 섬유고분자 물질의 자체확산, 홀 부피, 점성, 열역학파라메타 등을 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 유동 단위의 홀부피, 자체확산, 유동 열역학 파라메타와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제20권2호
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• pp.59-63
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• 2008

A theoretical model was developed to describe the flow behavior of a filled polymer in the packing stage of reaction injection molding and predict the residual stress distribution of thin injection-molded parts. The model predictions were compared with experiments performed for phenol-formaldehyde resin filled with wood dust and cured by urotropine. The packing stage of reaction injection molding process presents a typical example of complex non-isothermal flow combined with chemical reaction. It is shown that the time evolution of pressure distribution along the mold cavity that determines the residual stress in the final product can be described by a single 1D partial differential equation (PDE) if the rheological behavior of reacting liquid is simplistically described by the power-law approach with some approximations made for describing cure reaction and non-isothermality. In the formulation, the dimensionless time variable is defined in such a way that it includes all necessary information on the cure reaction history. Employing the routine separation of variables made possible to obtain the analytical solution for the nonlinear PDE under specific initial condition. It is shown that direct numerical solution of the PDE exactly coincides with the analytical solution. With the use of the power-law approximation that describes highly shear thinning behavior, the theoretical calculations significantly deviate from the experimental data. Bearing in mind that in the packing stage the flow is extremely slow, we employed in our theory the Newtonian law for flow of reacting liquid and described well enough the experimental data on evolution of pressure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.405-413
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• 2020

압축 유동하에서 측정된 시멘트 페이스트의 수직 응력은 변형률의 증가에 따라 변형률이 0.0003에서 0.003 사이 구간인 탄성 고체 구간과 변형률이 0.003에서 0.8 사이 구간인 변형률 경화 구간으로 나누어진다. 두 구간 중 변형률 경화 영역에서 유변학적 특성을 분석하기 위해 모델링 식이 제안되었다. 첫째, 유체 거동의 관점에서, 지수법칙 일관성 지수 m=700 및 멱지수 n=0.2를 갖는 지수법칙 비뉴토니언 모델이 적용되었다. 적용 결과는 탄성 고체 구간을 제외하고는 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 둘째, 연성 고체 거동의 관점에서 힘 평형 모델이 적용되었으며, 하중을 측정하는 센서부와 시멘트 페이스트 표면 간의 마찰 계수가 실험데이터에 반구간탐색법을 적용하여 변형률의 다항식으로 도출되었다. 적용 결과는 변형률이 0.003에서 0.3 사이 구간인 중간 영역에서만 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 따라서, 압축 유동 하의 시멘트 페이스트의 유변학적 거동은 변형률 경화 구간에서 연성 고체 거동의 관점보다는 지수법칙 비뉴토니언 유체 거동의 관점에서 실험 결과와 더 일치함을 보여주었다.