• 제목/요약/키워드: diffusion flux

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Molecular Dynamics Simulation Study of Transport Properties of Diatomic Gases

  • Lee, Song Hi;Kim, Jahun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권12호
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    • pp.3527-3531
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    • 2014
  • In this paper, we report thermodynamic and transport properties (diffusion coefficient, viscosity, and thermal conductivity) of diatomic gases ($H_2$, $N_2$, $O_2$, and $Cl_2$) at 273.15 K and 1.00 atm by performing molecular dynamics simulations using Lennard-Jones intermolecular potential and modified Green-Kubo formulas. The results of self-diffusion coefficients of diatomic gases obtained from velocity auto-correlation functions by Green-Kubo relation are in good agreement with those obtained from mean square displacements by Einstein relation. While the results for viscosities of diatomic gases obtained from stress auto-correlation functions underestimate the experimental results, those for thermal conductivities obtained from heat flux auto-correlation functions overestimate the experimental data except $H_2$.

Dual-phase-lag model on microstretch thermoelastic medium with diffusion under the influence of gravity and laser pulse

  • Othman, Mohamed I.A.;Abd-Elaziz, Elsayed M.;Mohamed, Ibrahim E.A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권2호
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    • pp.133-144
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    • 2020
  • This investigation is to study the effect of gravitational field and diffusion on a microstretch thermoelastic medium heating by a non-Gaussian laser beam. The problem was studied in the context of the dual-phase-lag model. The normal mode analysis is used to solve the problem to obtain the exact expressions for the non-dimensional displacement components, the micro-rotation, the stresses, and the temperature distribution. The effect of time parameter, heat flux parameter and gravity response of three theories of thermoelasticity i.e. dual-phase-lag model (DPL), Lord and Shulman theory (L-S) and coupled theory (CT) on these quantities have been depicted graphically for a particular model.

코히어런트 화염면 모델을 이용한 스트레치 층류 확산 화염의 수치 계산 (Calculation of Stretched Laminar Diffusion Flame Using the Coherent Flame Sheet Model)

  • 정진은;진영욱
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.17-22
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    • 2000
  • The transient process simplified by the 1-D stretched laminar flame formed at the fuel-oxidizer interface was investigated using the coherent flame sheet model. Under the combustion environment of high temperatures and pressures the results show that the time required to reach the steady state was relatively short compared to the reverse of strain rate. Hence the employment of the tabulation of precalculated steady-flame results in the calculation of turbulent diffusion flames using the coherent flame sheet model is concluded valid, Also upstream temperatures were found to have only a minor effect on the nondimensional flame temperature and nondimensional fuel even through the letter is sensitive to pressure changes.

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Albedo형 경계조건을 가진 다군확산문제에 대한 유한요소해 (A Finite Element Solution to the Group Diffusion Problems with Albedo-Type Boundary Conditions)

  • Kun Joong Yoo;Chang Hyo Kim;Chang Hyun Chung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.178-185
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    • 1982
  • 중성자 다군 확산 방정식의 해를 구하기 위하여 albedo형 경계조건을 Hermite 3차 다항식에 의거한 유한요소법과 결합하였다. 중성자 확산문제에 흔히 이용되는 확산방정식의 weak form을 경계조건과 일치하도록 수정하였으며 또한 경계면에 접한 node영역에서의 요소함수 또한 수정 정의하였다. 수정된 유한요소법의 수치계산상의 효율성을 조사할 목적으로 2차원 ZION 가압경수형 원자로문제를 시험계산하고 그 결과를 기존의 다른 계산결과와 비교하였다.

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Sensitivity Analysis of the Galerkin Finite Element Method Neutron Diffusion Solver to the Shape of the Elements

  • Hosseini, Seyed Abolfazl
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권1호
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    • pp.29-42
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    • 2017
  • The purpose of the present study is the presentation of the appropriate element and shape function in the solution of the neutron diffusion equation in two-dimensional (2D) geometries. To this end, the multigroup neutron diffusion equation is solved using the Galerkin finite element method in both rectangular and hexagonal reactor cores. The spatial discretization of the equation is performed using unstructured triangular and quadrilateral finite elements. Calculations are performed using both linear and quadratic approximations of shape function in the Galerkin finite element method, based on which results are compared. Using the power iteration method, the neutron flux distributions with the corresponding eigenvalue are obtained. The results are then validated against the valid results for IAEA-2D and BIBLIS-2D benchmark problems. To investigate the dependency of the results to the type and number of the elements, and shape function order, a sensitivity analysis of the calculations to the mentioned parameters is performed. It is shown that the triangular elements and second order of the shape function in each element give the best results in comparison to the other states.

구조토양에서의 침출수와 잔존수농도의 파과곡선에 관한 비교연구 (COMPARISON OF FLUX AND RESIDENT CONCENTRATION BREAKTHROUGH CURVES IN STRUCTURED SOIL COLUMNS)

  • Kim, Dong-Ju
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.81-94
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    • 1997
  • 오염물질 이동현상 연구에서는 침출수 혹은 잔존수농도 형태가 사용되는데 이의 선택은 모니터링 방법에 의존하게 된다. 파과곡선 실험에서 모니터링 농도 형태에 관한 선택은 임의적이며, 각 농도 형태에서 얻어진 운송 파라미터들은 동등하며 다공성매질의 수리적 특성을 각각 대표하는 것으로 알려져왔다. 그러나, 현장상태의 구조적 발달을 보이는 토양에서는 농도 형태별 운송계수의 동등성이 의문시 된다. 본 연 구에서는 불교란 현장시료(직경 20cm, 높이 20cm)에 대하여 두가지 농도 형태에 의한 파과곡선 실험을 시행하므로써 모니터링 방법에 따른 농도 형태와 그에 따른 운송 파라미터들을 비교분석 하였다. 침출수 농도와 잔존수 농도는 토양상부에서 20cm와 loom 떨어진 지점에서 EC-meter와 TDR 을 이용하여 각각 측정하였다. 연구결과, 침출수 농도는 잔존수 농도보다 첨두농도가 훨씬 높게 그리고 첨두농도의 운송시간이 짧게 나타났음을 알 수 있었다. 따라서 침출수농도곡선으로부터 추정된 운송파 라미터들은 잔존수농도곡선으로부터 추정된 수치들과 상당한 차이를 보였으며 그 차이는 CLT 모델보다 CDE 모델에서 더 크게 나타났다. 특히 CDE 모델에서는 침출수곡선으로부터 도출된 계수값들이 잔존수곡선으로부터 도출된 계수값들보다 훨씬 크게 나타났다. 이는 구조토양내에 존재하고 있는 대공극을 통한 오염물질 우회통과와 평형조건에서의 CDE 모델이 연구대상토양에서의 오염물질 이동현상을 표현하는데 부적합하였기 때문인 것으로 사료된다. 분자 분산에 대한 동수리학적 확산의 비와 Peclet number와의 상관관계를 나타내는 도표영역에서 두가지 농도는 모두 역학적 확산이 오염물질 운송을 좌우하는 영역에 속하였다. 그러나 분자분산은 토양내 대공극부분보다 matrix 부분에서의 오염물질 확산에 더 많은 기여를 하는 것으로 나타났으며 이는 공극유속과 확산계수사이에 존재하는 비선형성에 기인하기 때문인 것으로 사료된다.

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가압형 정삼투 시 압력에 따른 정삼투막의 Structure Parameter 변화양상 예측 (Structure Parameter Change Estimation of a Forward Osmosis Membrane Under Pressurized Conditions in Pressure-assisted Forward Osmosis (PAFO))

  • 국승호;김성조;이진우;황문현;김인수
    • 멤브레인
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    • 제26권3호
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    • pp.187-196
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    • 2016
  • 최근 정삼투(FO) 공정의 성능향상을 위해 유입수에 낮은 수압을 가하는 가압형 정삼투(PAFO) 공정이 관심을 받고 있다. Structure parameter는 FO 및 PAFO 공정 운전시 유도용질의 확산 저항성(Solute resistivity)을 결정하며, 이는 Solution-diffusion model (S-D model)을 통한 수투과 및 염투과 성능 예측을 지배하는 인자 중에 하나이다. 본 연구는 S-D model을 이용하여 가압형 정삼투시 유입수 측에 가해지는 압력에 따른 Structure parameter 변화 양상을 예측하고자 하였다.

폐솔더 박리액으로부터 확산투석법에 의한 질산의 회수 (Recovery of Nitric Acid from Waste Solder Stripper by Diffusion Dialysis)

  • 류승형;김태영;안낙균;강명식;안재우;안종관
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권5호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • 음이온 교환막을 이용한 확산투석에 의해 폐솔더 박리액으로부터 질산을 효율적으로 회수하기 위한 기초 연구를 실시하였다. 우선 모의용액 실험의 경우 유속, 유속비, 질산농도, 금속이온 종류 및 농도 등이 질산 회수율에 미치는 영향을 조사하였다. 유속이 증가함에 따라 질산 회수율은 감소하였고 급액에 대한 순수의 유속비(W/F)가 증가할수록 질산 회수율은 증가하여 유속비가 1.5이상에서 약 99%의 질산 회수율을 보였다. 급액중 질산용액의 농도가 증가함에 따라 3.0 M 까지는 산회수율이 증가 하였으나 3.0 M 이후로는 회수율은 점차 낮아 졌다. 확산투석막을 통과하는 금속이온의 투과율은 Pb, Na, Cu순 이었고, Fe과 Sn은 투과되지 않았다. 실제 폐솔더액을 사용하여 유속 $0.9L/hr-m^2$, W/F = 1.3 으로 확산 투석을 실시한 결과 약 94%의 질산 회수율을 얻을 수 있었다.

Franz diffusion cell을 이용한 참당귀 추출물 함유한 로션제형의 피부 투과 연구 (A Study of the Transdermal Permeation of Lotion Formulations Containing Angelica gigas Nakai Extracts in Franz Diffusion Cells)

  • 김강민
    • 생명과학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.1004-1009
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    • 2021
  • 참당귀는 여러가지 약리효과를 가지며 한약재로 많이 사용된다. 특히, 참당귀 추출물 중 데커신 및 데커시놀 안젤레이트는 의약품 및 화장품 원료로써 사용될 수 있다. 이번 연구의 목적은 참당귀 추출물을 이용하여 제조된 제형의 국소 전달 가능성을 조사하는 것이다. 국소 전달 로션 제형은 유상으로 테포오즈 및 파라핀을 사용하였고 계면활성제 또는 용해보조제로써 데커신 및 데커시놀 안젤레이트에 높은 용해(0.82 mg/ml)를 가졌던 콜리포어를 사용하고 수상으로 카보머를 사용하였다. 제조된 로션을 프란츠셀에서 Strat-M® 멤브레인을 이용하여 피부투과도를 측정하였다. 로션 제형의 데커신 및 데커시놀 안젤레이트의 24시간 투과도는 (248.08±19.72 ug/cm2)로 대조군 (119.18±19.23 ug/cm2) 보다 증가함을 확인하였다. 피부투과속도 Flux (ug/hr/cm2)와 침투 속도 Kp (cm/hr)값에서는 시험군은 17.20±1.23 ug/hr/cm2와 5.73±1.39 cm/hr*10-3로 대조군의 8.22±1.24 ug/hr/cm2과 2.74±0.51 cm/hr*10-3보다 약 2배 정도 증가함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 제조된 로션 제형은 국소 적용 의약품 또는 화장품 제품으로의 가능성을 확인하였다.

Performance of Double Composite Landfill Liner considering Leakage Rate and Mass Flux

  • Nguyen, The Bao;Lee, Chul-Ho;Choi, Hang-Seok
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.295-304
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    • 2010
  • Performance of a landfill liner is evaluated based on leakage rate and mass flux. In this study, the recently utilized double composite liner system, which consists of a geomembrane (GM), a geosynthetic clay liner (GCL), a GM, and a compacted clay layer (61 or 91.5 cm) is compared with other popular composite liners including the single GCL system, the Subtitle D liner system, and the Wisconsin NR500 liner system. The leakage rate through circular and long defects in the GM of the landfill liners is analyzed using numerical models. For the mass flux criterion, the analyses of inorganic contaminant transport through defects in the GM component of liner systems and diffusion of organic compounds through intact landfill liners are conducted using three- and one-dimensional numerical models, respectively. Cadmium and toluene are used in the analyses as a typical inorganic and organic substance, respectively, which will be chemical species encountered during landfill operation. The comparison shows that the double composite liner systems are superior to the other liner systems according to the performance-based evaluation.

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