In a direct coal fuel cell (DCFC) system, it is essential to identify volume fraction of coal suspended in electrolyte melt in order to control its dispersion and fluidity. This requirement is compelling especially at anode channel where hot slurry is likely to flow at low velocity. In this study, light scattering techniques were employed to measure the volume fraction for a pulverized coal suspension with relatively high absorption coefficient. The particle size, scattering angle, and volume fraction were varied to evaluate their effects on the scattering behavior as well as scattering regime. The larger coal size and smaller forward scattering angle could provide a shift to more favorable scattering regime, i.e., independent scattering, where interferences of light scattering from one particle with others are suppressed.
The gelation for di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)-plasticized poly(vinyl chloride) was studied by measuring time-resolved small-angle X-ray scattering (SAXS) and a flow of the solutions in test tube. It was found that for the gelation there were three regimes. At Regime I, the solution rapidly changed to a gel, and the SAXS intensity showed a peak and the peak intensity increased, keeping the peak angle constant. Applying the SAXS intensity to the kinetic analysis of the liquid-liquid phase separation, it was revealed that the spinodal decomposition proceeded to develop a periodic length of 29.9 nanometer in size, a hydrogen-bonding-type association in polymer rich phase followed, and then it induced fast gelation rate. At Regime II, the gelation slowly occurred and the SAXS intensity was not observed, suggesting that a homogeneous gel network was formed by a hydrogen-bonding. At regime III, the solution was a homogeneous sol.
Instantaneous, three-dimensional scalar dissipation rates of the reaction progress variable are measured in turbulent premixed Bunsen flames of lean hydrocarbon/air mixtures with the two-sheet, two-dimensional Rayleigh scattering technique. The flames investigated are located in the turbulent flame-front regime on a newly proposed combustion diagram for premixed flames. The conditionally-averaged mean scalar dissipation rates, $N_{\zeta}$ are found to be lower than the calculated laminar values, indicating a locally broadened flame front. In agreement with previous measurements, the maximum of $N_{\zeta}$, decreases strongly with increasing Karlovitz numbers. The conditional probability density functions are close to a log-normal distribution for scalar dissipation rates conditioned at the progress variable value where the scalar dissipation is maximum in unstretched laminar flame calculations. The time scale for the Favre-averaged mean scalar dissipation rate decreases in general across the turbulent flame brush from the unburnt to burnt side.
Molecular dynamics simulations have been carried out to investigate the scattering and penetration properties of hydrogen ions with the normal incident angle to Ni (100) surface. The initial kinetic energies of hydrogen ions range from 100 to 1,600 eV. The simulation results are used to assess the applicabilities of theoretical predictions based on the binary collision approximation, and, in the high kinetic regime, theoretical results for scattering energies were shown to he a good agreement with molecular simulations. The angle dependencies on both scattering and penetration distributions were found in the longitudinal direction, but not in the azimuthal direction except for the high kinetic energy of 1,600 eV.
고분자와 용매의 굴절률이 서로 일치되어 자체 산란광의 세기가 극소화된 시스템인 폴리(비닐 아세테이트) (PVAc)/디메틸설폭사이드(DMSO) 계에 폴리스티렌 라텍스 탐침입자(표시 직경 200 nm)를 소량 첨가한 뒤 동적 광산란법으로 용액의 PVAc 농도에 대한 입자의 확산 거동을 정밀하게 조사하였다. 구형 입자의 환산확산계수의 농도의존성은 환산농도 $C[{\eta}]$의 신장지수함수로 분석할 수 있었고, 묽은 농도에서는 배제층의 두께가 일정하게 유지되었으나 초기 준희박 농도인 $1{\leq}C[{\eta}]{\leq}2.5$ 범위에서는 배제층의 사슬농도 의존지수가 -0.8로써 이론적 계산치 -0.85와 일치하였다. 그러나 보다 높은 농도에서는 배제층의 두께가 이론적 예측보다 급속히 감소하는 현상 또한 관찰되었으며, 그 원인은 인접한 탐침 입자들 사이에 존재하는 Oosawa 인력 때문인 것으로 설명할 수 있었다.
폴리(비닐 알코올)(PVA)/디메틸설폭사이드 용액에 폴리스티렌 라텍스 구형입자(직경 범위: 100~300 nm)를 소량 첨가한 뒤, 구형 입자 표면에 형성된 사슬 배제층 두께가 사슬의 농도에 따라 어떻게 의존하는지를 동적 광산란법으로 조사하였다. 묽은 용액 농도에서는 배제층의 두께가 PVA 사슬의 회전반경의 $63{\pm}3%$ 수준에서 일정하게 유지되었었으나 준희박 용액 농도의 초기 영역인 $1.5{\leq}C[{\eta}]{\leq}3$ 범위에서는 배제층 두께 ${\delta}$의 고분자 농도 의존성은 이론치 -0.75와 비슷한 ${\delta}{\sim}C^{-0.8}$로 얻어졌다. 보다 높은 농도 $C[{\eta}]$ >3 이상에서는 배제층의 두께가 급격히 감소하는 것으로 나타났는데 그 이유는 탐침입자간 Oosawa 인력에 의하여 유발된 응집효과가 그 원인인 것으로 설명할 수 있었다.
본 논문에서는 이소 옥탄을 연료로 사용하는 층류 확산 화염에서 불완전 연소의 결과로 발생하는 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였다. 또한, 철 연료첨가제의 그을음 발생 억제 효과를 평가하였다. 광 계측 기술을 이용하여 화염 안 그을음 입자의 탄성 산란 광을 화염의 높이에 따라 계측하고, 미광 보정 과정을 통하여 그을음 입자의 미분 산란 계수를 구하였다. 이 미분 산란 계수를 비교하여, 화염에서 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였는데, 산화과정을 통하여 화염 내의 그을음 양이 감소하는 것을 관찰하였다. 철 연료 첨가제를 첨가한 화염에 대해서 동일한 연구 방법으로 구한 미분 산란 계수가 연료 첨가제가 첨가되지 않은 화염보다 더 작은 값을 보였다. 또한, 화염의 높이에 따라 반경방향으로 투과율을 측정하였는데, 연료 첨가제를 첨가한 연료의 화염은 투과율이 산화영역에서 약 5% 증가하는 것을 관찰하였고, 이는 미분 산란 계수와 동일한 경향을 보였다. 이것은 연료첨가제의 성분이 촉매 역할을 하여 그을음이 산화를 촉진해 화염 안의 그을음 양이 감소한 것으로 사료된다.
Park, Sang-Wook;Chang, Tai-Hyun;Lee, Jo-Woong;Pak, Hyung-Suk
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제12권6호
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pp.682-685
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1991
Solvent dependence of the static solution properties of a polymer chain was studied by static light scattering technique for polystyrene in three good solvents, toluene, tetrahydrofuran and $CCl_4$. The molecular parameters such as radius of gyration and second virial coefficients of polystyrene are found to be clearly larger in THF than the other two solvents and they are in the order of tetrahydrofuran > toluene > $CCl_4$. The radius of gyration shows the same order while the difference is smaller. Nontheless, the penetration functions are found to have a comparable value about 0.2, which confirms the universality of the penetration function in high expansion regime over different nature of solvents.
Coagulation is a process whereby particles collide with one another due to their relative motion, and adhere to form large particles. Coagulation caused by the random Brownian motion of particles is called Brownian coagulation. Many properties, such as light scattering, electrostatic charges, toxicity, as well as physical processes, including diffusion, condensation and thermophoresis depend strongly on their size distribution. Therefore, Brownian coagulation is substantially important in atmospheric science, combustion technology, inhalation toxicology and nuclear safety analysis. (omitted)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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