• 제목/요약/키워드: Shear Mixing

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유동함수를 이용한 난류제트혼합유동 계산에 관한 연구 (A Simple Calculational Method by using Modified Von Mises Transformation applied to the Coaxial Turbulent Jet Mixing)

  • 최동환
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.97-104
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    • 2005
  • 많은 장점에도 불구하고 유동함수를 이용한 수치해석용 격자생성 좌표변환기법의 단점은 저속영역에서의 격자간격이 고속영역에 비해 상대적으로 큼에 따라 수치적 처리에 많은 오차를 내포하고 있다는 점이다. 본 연구에서는 이러한 저속영역에서의 단점을 보완하기 위하여 격자간격을 속도크기 및 영역에 따라 적절히 조절할 수 있도록 수학적으로 변형된 압축성 유동함수를 이용한 좌표변환기법을 제안하고 가스터빈엔진에 주로 적용되는 유동모델로서 동심원상 두개 이상의 난류제트혼합유동에 대해 적용하였으며 해당 실험치, 즉 축 방향 평균속도분포, 난류운동에너지, 그리고 난류전단응력분포와 비교하여 난류운동에너지가 약간 과소평가 된 대칭축을 제외한 혼합경계층 내에서 $3.5\%$ 이내의 신뢰성을 확보하였다. 본 기법은 특히 터보팬엔진에 대한 내부흐름들의 혼합유동을 규명하거나 또는 난류전단응력에 의한 제트소음발생 및 저감방법을 도모하는데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

생체흡수성 HA/PLLA 복합재료의 용융혼련조건이 파괴특성에 미치는 영향 (Effect of Melt-mixing Conditions on Fracture Properties of Bioabsorbable HA/PLLA Composite Materials)

  • 박상대;이덕보
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권7호
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    • pp.732-738
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    • 2007
  • Effects of melt-mixing conditions on fracture properties of hydroxyapatite filled bioabsorbable poly(L-lactic acid)(HA/PLLA) composites was investigated by measuring the firacture toughness value of HA/PLLA composites prepared under different mixing time and rotor speed. The fracture surface morphology was also examined by profile measurement and scanning electron microscopies. It was found that the fracture toughness of HA/PLLA composites decreases due to decrease of ductile deformation of PLLA matrix and debonding of interfaces with increase of the rotor speed and mixing time. Effect of mixing process on neat PLLA was also assessed, and it was found that the fracture toughness of PLLA decreases due to disappearance of multiple craze formation and increase of defects. Such thermal and shear-stress degradation were found to be the primary mechanisms of the degradation of HA/PLLA composites during melt-mixing process.

요소수지(尿素樹脂)와 토란접착제(土卵接着劑) 혼용(混用)이 합판(合板)의 접착력(接着力)에 미치는 영향(影響) (Effects of UF Resin and Taro Adhesive Mixture on Plywood Bonding Strength)

  • 이필우;박헌
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.3-10
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 토란분말(土卵粉末) 및 밀가루 분말(粉末)을 알카리와 반응(反應)시켜 제조(製造)한 접착제(接着劑)를 합판용(合板用)으로 개발(開發)코저 실시(實施)하였다. 토란(土卵) 및 밀가루 접착제(接着劑) 대(對) 요소수지(尿素樹脂)의 비(比)를 각각(各各) 0:100, 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 80:20, 100:0으로 혼합(混合)하여 합판접착(合板接着)에 적용(適用)하였으며 또한 비교실험(比較實驗)을 위하여 요소수지(尿素樹脂)에 대한 통상적(通常的)인 증량방법(增量方法)인 밀가루 분말(粉末) 대(對) 요소수지(尿素樹脂)와의 증량비(增量比)를 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50으로 혼합(混合)한 접착제(接着劑)로 합판(合板)을 제조(製造)하여 그 접착력(接着力)을 비교(比較) 분석(分析)하였다. 토란접착제(土卵接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)를 30:70의 비(比)로 혼합(混合)한 것이 상태(常態) 및 내수접착력(耐水接着力)에서 가장 우수한 토란접착제(土卵接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)를 혼합(混合)하여 제조(製造)한 합판(合板)의 상태접착력(常態接着力)은 혼합비(混合比) 60:40 까지는 같은 혼합비(混合比)의 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것과 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것보다 높은 값을 나타냈다. 밀가루 접착제(接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)에 혼합(混合)한 합판(合板)의 상태접착력(常態接着力)은 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것과 비교(比較)하여 혼합비(混合比) 20:80(밀가루 접착제(接着劑) : 요소수지)까지는 비슷한 값을 보이다가 혼합비(混合比) 30:70에서부터는 높은 값을 나타내고 있다. 토란접착제(土卵接着劑) 및 밀가루 접착제(接着劑)를 요소수지(尿素樹脂)에 혼합(混合)한 합판(合板)의 내수접착력(耐水接着力)은 혼합비(混合比) 40:60(토란(土卵) 및 밀가루 접착제(接着劑) : 요소수지(尿素樹脂)) 까지는 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것보다 훨씬 높은 값을 나타내었다. 토란접착제(土卵接着劑)를 혼합(混合)한 것은 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것과 비교(比較)하여 전혼합비(全混合比)에서 높은 내수접착력(耐水接着力)을 보였다. 밀가루 분말(粉末)을 직접(直接) 증량제(增量劑)로 가용(使用)한 것보다 알카리와 반응(反應)시켜 만든 토란접착제(土卵接着劑) 및 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것이 상태(常態) 및 내수접착력(耐水接着力)을 상당(相當)히 증진(增進)시킬 수 있었는데 이것은 제조(製造)된 접착제(接着劑) 자체(自體)가 접착성(接着性)을 갖기 때문에 나타난 결과(結果)로 생각된다.

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폴리에틸렌 글리콜 내에서의 흄드 실리카 현탁액의 전단농화 거동연구 (Shear Thickening Behavior of Fumed Silica Suspension in Polyethylene Glycol)

  • 박혜수;조봉상;유의상;안재범;노시태
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.384-389
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    • 2011
  • 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 내에 흄드 실리카를 분산시켜 현탁액을 제조하고, 실리카의 함량과 분산조건, 폴리에틸렌 글리콜 분자량, 온도 및 수분함량에 따른 유변학적 거동을 연구하였다. 현탁액의 유변학적 거동은 레오미터를 이용하여 전단농화 현상을 일으키는 임계전단속도와 전단점도 상승폭을 측정하였다. 분산매는 PEG 200, 400 및 600을 사용하였다. 실리카의 함량을 5, 7, 9, 13, 그리고 18 wt%으로 한 흄드 실리카 현탁액은 단순교반, 균질교반, 비드밀링의 세 가지 분산 방법을 사용하여 제조하였다. 10, 20, 30 그리고 $40^{\circ}C$에서 유변학적 거동을 측정하였다. 현탁액 내의 실리카의 함량이 증가할수록 그리고 분산매의 분자량이 커질수록 임계전단속도는 낮아지는 경향을 나타냈다. 측정온도의 영향에서도 온도가 증가할수록 임계전단속도가 높아지는 경향을 보였다. 수분의 함량에 따른 영향은 나타나지 않으나, 분산공정의 영향은 크게 나타났다. 단순교반 방법으로 제조한 현탁액의 임계 전단속도가 가장 낮았으며 비드밀링공정으로 제조한 현택액의 임계전단속도가 가장 높게 나타났다. 전단점도의 상승폭은 단순교반으로 제조한 현탁액이 비드밀링 공정의 현탁액 보다 높게 나타났다. 이는 분산 공정에 따른 실리카 입자의 분산상태에 기인되고 있음을 알 수 있었다.

섬유보강 혼합경량토의 역학적 특성 비교 (Comparison of Mechanical Characteristics of Fiber-Reinforced Lightweight Soils)

  • 김윤태;한우종
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.51-58
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    • 2008
  • The objective of this study was to investigate the mechanical characteristics of fiber-reinforced lightweight soil using waste fishing net or monofilament for recycling both dredged soils and bottom ash. Reinforced lightweight soil consists of dredged soil, cement, air foam, and bottom ash. Waste fishing net or monoiament was added the mixture in order to increase the shear strength of the lightweight soil. Test specimens were fabricated with various mixing conditions, including waste fishing net content and monofilament content. Several series of unconfined compression tests and direct shear tests were carried out. From the experimental results, it was found that the unconfined compressive strength, as well as the stress-strain behavior of reinforced lightweight soil was strongly influenced by mixing conditions. In this study, the maximum increase in shear strength was obtained with either a 0.5% content of monofilament or 0.25% waste fishing net. The unconfined compressive strength of reinforced lightweight soil with monofilament was greater than that of reinforced lightweight soil with waste fishing net.

Experimental study of bearing capacity of strip footing on sand slope reinforced with tire chips

  • Keskin, Mehmet Salih;Laman, Mustafa
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제6권3호
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    • pp.249-262
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    • 2014
  • Tire chips and tire chips-soil mixtures can be used as alternative fill material in many civil engineering applications. In this study, the potential benefits of using tire chips as lightweight material to improve the bearing capacity and the settlement behavior of sand slope was investigated experimentally. For this aim, a series of direct shear and model loading tests were conducted. In direct shear tests, the effect of contents of the tire chips on the shear strength parameters of sand was investigated. Different mixing ratios of 0, 5, 10, 15 and 20% by volume were used and the optimum mixing ratio was obtained. Then, laboratory model tests were performed on a model strip footing on sand slope reinforced with randomly distributed tire chips. The loading tests were carried out on sand slope with relative density of 65% and the slope angle of $30^{\circ}C$. In the loading tests the percentage of tire chips to sand was taken as same as in direct shear tests. The results indicated that at the same loading level the settlement of strip footing on sand-tire chips mixture was about 30% less than in the case of pure sand. Addition of tire chips to sand increases BCR (bearing capacity ratio) from 1.17 to 1.88 with respect to tire chips content. The maximum BCR is attained at tire chips content of 10%.

난류전단 흐름에서의 비정상 수평 선오염원의 확산에 관한 수치해법 (A Numerical Method for Dispersion of Unsteady Horizontal Line Source in Turbulent Shear Flow)

  • 전경수
    • 물과 미래
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    • 제29권4호
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    • pp.187-198
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    • 1996
  • 난류전단 흐름에서의 비정상 수평 선오염원의 확산에 관한 수치모형을 개발하였다. 계산기법으로는 비정상 이송확산 방정식을 종방향 이송 및 연직방향 확산으로 분리하고, 이들 방정식을 방시간 간격에 대하여 번갈아 계산하는 단계분리 유한차분기법을 사용하였다. 종방향 이송방정식에 대해서는 Holly-Preissmann 기법을, 연직방향 확산방정식에 대해서는 Crank-Nicholson 기법을 각각 적용하였다. 개발된 모형을 난류전단 흐름에서의 정상 수평 선오염원의 확산 문제에 적용하여 계산결과를 반해석해와 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 난류전단 흐름내로 순간적으로 방류된 면오염원의 확산문제에 계산모형을 적용하였다. 마찰계수에 대한 민감도 분석 결과, 동일한 무차원 시각에서의 혼합 정도는 마찰계수에 관계없이 거의 일정한 것으로 나타났다. 또한 동일한 정도의 혼합상태에 도달하는 데 소요되는 유하거리는 마찰계수의 제곱근에 반비례함을 알 수 있었다.

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고농축 복합화약 시뮬란트: Exact/Dechlorane 현탁계의 유변물성 (Highly Concentrated Polymer Bonded Explosive Simulant: Rheology of Exact/Dechlorane Suspension)

  • 이상묵;홍인권;이재욱;이근득
    • 폴리머
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    • 제38권3호
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    • pp.286-292
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    • 2014
  • 에너지 고분자인 poly(BAMO-AMMO)와 유사한 특성을 갖는 폴리에틸렌 플라스토머인 Exact를 고분자 결합제로, RDX(research department explosive)와 유사한 특성을 갖는 dechlorane을 충전제로 사용한 고농축 복합화약 시뮬란트 현탁계의 유변물성을 연구하였다. 회분식 용융혼련기를 사용하여 현탁계의 혼화거동을 조사하였는데 상당한 점성소산열이 발생하였다. 충전율이 70 v% 이상에서는 토크의 지속적인 감소가 있었는데 이는 벽면 미끌어짐 현상에 기인한다고 사료되었다. SEM 관찰 결과 충전제 입자들은 잘 분산되어 있었고 혼화 조건의 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 현탁계의 뚜렷한 전단박화(shear thinning) 특성으로 인하여 낮은 전단속도의 평판-평판 레오미터에서 측정이 어려운 고충전 현탁계도 높은 전단속도의 모세관 레오미터에서 유변물성 측정이 가능하였다.

섬유보강 실트질 모래의 동적 변형특성 (Dynamic Deformation Characteristics of Fiber Mixed Silty Sand)

  • 허준;장병욱
    • 한국농공학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.59-70
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    • 2005
  • A series of resonant column test was performed to investigate the dynamic deformation characteristics of silty sand soils mixed with polypropylene fibrillated type fiber. Results show that optimum mixing ratios were $0.2\%$ for 19mm of cut fiber for shear modulus and $0.1\%$ for 60mm cut fiber fur damping ratio. As shear strain was increased, normalized values of shear modulus (G(Reinforced)/ G(Unreinforced)) of fiber reinforced soil were increased up to $10^{-3}\%\~10^{-1}\%$ ranges. However, normalized damping ratio (D(Reinforced/D(Unreinforced)) was diminished with an increase in strain beyond $10^{-3}\%\~10^{-1}\%$ for the damping capacity of soils mixed with fiber. Normalized shear modulus $(G/G_{max})$ obtained from the test was plotted in the chart suggested by Seed and Idriss. The shear modulus of silty sand was located between sand and gravel curves.

반대방향 충돌제트에 의한 원형 챔버 내 혼합거동에 대한 전산가시화 (Numerical visualization of mixing in a circular chamber by two opposite impinging jets)

  • 하미드 카바시안;김영우;이인범;한범정;정용채;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.32-37
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    • 2016
  • In this study, the mixing process of two distinct flow is numerically investigated. Two flow with different physical properties (resin and hardener) are mixed through the opposing mixing jets. At a high pressure mixing process, the high speed flow is provided by two in-line nozzles. In the case of numerical modeling, Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations (RANS) is conducted to model the flow pattern inside the chamber. Additionally, SST k-omega turbulence model is selected to predict the kinetic energy of flow in impingement zone. The results show that mixing of two distinct flows would be efficient if the velocity of jet is high enough and nozzle diameter is a predominant parameter. Also, this velocity would create higher shear stress between two distinct flows which increases the mixing quality as well as strength of formed vortices. Eventually, the histogram of concentration fraction of resin is examined in order to show the quality of mixing and the range of concentration fractions in the output of chamber.