• 제목/요약/키워드: ferrofluid

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자기성 유체 계면의 선형안정성에 관한 연구 (A linear analysis of interfacial instabilities of ferrofluids)

  • 박창호;주상우;이상천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권7호
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    • pp.899-904
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    • 1998
  • Surface motion of a magnetic fluid is studied by a linear stability analysis. When a thin horizontal magnetic-fluid layer is placed on a nonmagnetic substrate, with a vertical magnetic field applied, the surface of the ferrofluid layer can be severely corrugated, due to the normal-field instability. Based on conservation laws, it is shown that the normal-field instability of thin ferrofluid layers is a long-wave instability and that it is analogous to the interfacial mode of the thermocapillary instability in a thin horizontal layer heated from below.

자성유체를 이용한 유회수선박의 선형연구 (A Study of the Hull Form of Oil Recovery Vessel by Using Magnetic Fluid)

  • 이귀주;박영식;김경화;노준혁;장희문
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.1-5
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    • 2001
  • A study on the new active type oil-water separation system including the oil-water separation system of magnetic film was carried out. Separation system is composed of several active types of circulating oil separation steps and one magnetic film separation step at final stage. At the magnetic separation step, ferrofluid easily forms a weak magnetic mixture with oil, which is from the water by magnetic field gradient. The vessel has been designed to run at the maximum speed of 25 knots. And two typical forms of SWATH and Catamaran have been studied as a new type of oil recovery vessel.

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Steric Stabilization에 의한 석유분산매 자성유체의 제조 (Preparation of Kerosine-Based Magnetic Ferrofluid by Steric Stabilizaton)

  • 신학기;장현명;김태옥
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.684-692
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    • 1990
  • Ultrafine magnetite powder for the ferromagnetic fluid was prepared by an addition of alkaline solution to the solution containing Fe2+ and Fe3+ ions at 6$0^{\circ}C$. The optimum condition of the magnetite synthesis was delineated by examining such various physico-chemical properties as Fe2+/Fe+3 ratio in the powder, phase characteristics, MHC and $\sigma$max. A new scheme for the steric stabilization of colloidal dispersion was proposed using the concept of the buffer group action for the increased interfacial density of the stabilizing moieties at colloid particle/dispersion medium interface. The proposed concept was successfully applied to the preparation of the kinetically stable kerosinebased ferrofluid using Tween and Span as dispersants. In the dispersion of magnetite particles in a kerosine, Tween(polyoxyethylene sorbitan oleate) acts as a primary stabilizer which provides an anchor group, whereas Span(sorbitan oleate) can be classified as a secondary stabilizer which adsorbs on the surface of magnetite particle through the action of the buffer group. Dispersion studies using various quantities of Tween and Span supported the concept of the buffer group action for increased dispersion characteristics of the kerosine based ferromagnetic fluid.

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Water carrying iron (iii) oxide (Fe3O4) ferrofluid flow and heat transfer due to deceleration of a rotating plate

  • Bhandari, Anupam
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제82권5호
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    • pp.679-690
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    • 2022
  • This research effort examines the flow behavior and heat transfer assessment of water carrying iron (iii) oxide magnetic fluid due to a rotating and moving plane lamina under the influence of magnetic dipole. The effect of rotational viscosity and magnetic body force is taken into consideration in the present study. The involvement of the moving disk makes a significant contribution to the velocity distribution and heat transfer in rotational flow. Vertical movement of the disk keeps the flow unsteady and the similarity transformation converts the governing equation of unsteady flow into nonlinear coupled differential equations. The non-dimensional equation in the present system is solved through the finite element procedure. Optimizing the use of physical parameters described in this flow, such results can be useful in the rotating machinery industries for heat transfer enhancement.

회전수 및 자기장강도 변화에 따른 이중원관내 자성유체의 자연대류 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Natural Convective Heat Transfer Characteristics of Ferrofluid for Concentric Annuli under Rotating Magnetic Field)

  • 김형진;서재형;김대완;이무연;서이수
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.77-81
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 회전자기장에서 회전수 및 자기장강도 변화에 따른 이중원관내 자성유체의 자연대류 열전달 특성에 관하여 고찰하는 것이다. 회전자기장은 6극 3상 유도전동기를 사용하여 인가하였고, 인버터 드라이버와 전압변환기를 이용하여 회전수 및 자기장강도를 제어하였다. 실험에 사용된 경계조건으로 이중원관 내부원관은 $30^{\circ}C$로 유지하고 외부원관은 $25^{\circ}C$로 유지하였으며, 회전자기장은 반시계방향으로만 인가하여 실험을 수행하였다. 그 결과 이중원관내 자성유체의 자연대류 열전달 특성은 회전자기장의 회전수 및 자기장강도 증가에 따라 열확산이 증가하여 고온부과 저온부의 열교환이 활발히 이루어졌으며, 이중원관 내 자성유체의 열확산 방향은 인가자기장과 같은 방향인 반시계방향으로 진행되었다.

자성나노유체의 기-액 2상유동을 이용한 에너지 하베스팅에 관한 고찰

  • 이원호;김철수;이원섭;이종철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.381.2-381.2
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    • 2016
  • It was known conceptually that ferrofluid or air driven flows induced by waste heat energy could generate electric power in surrounding windings by changing the magnetic flux with time through the colis. In the last decade, a ferrohydrodynamics energy harvesting system based on magnetorheology has been investigated experimentally and numerically. However, it was focused on the movement of air droplets or nanoparticles in the ferrofluid, therefore the electric power generated in the device was not enough to use practically. In this study, we developed the electrical generation concept based on magnetic particle flows for harvesting large amount of electric power and conducted measurements and computations for verifying the concept of electrical generation. In order to obtain a significant amount of electrical energy by using magnetic particle flows, it was critical to control the magnetization direction of magnetic nanoparticles in the fluid by a permanent magnet and to change the magnetic flux with time by air bubbles when the fluid flows in a millimeter-sized channel passed through surrounding windings.

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자성나노입자 이동과 변압기 절연유의 절연특성 변화의 상관관계 고찰

  • 이원호;이상엽;이세희;이종철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.577-577
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    • 2012
  • 자성나노유체(ferrofluid)는 계면활성제로 코팅된 직경 10 nm인 자성나노입자(magnetic nanoparticle)가 바탕액체(물 또는 오일 등)에 분산하고 있는 액체이다. 최근 연구에 의하면 자성나노 유체가 변압기 절연유로 사용될 경우 열전달 및 절연 특성이 향상된다고 보고되고 있다. 또한 자성나노유체에 포함된 자성나노입자는 영구자석 및 전자석 등에 의한 외부 자기장뿐만 아니라, 두 전극 사이에 인가된 전기장에 의한 유도자기장에 영향을 받는다고 한다. 본 연구에서는 두 전극 사이 전압을 1 kV로 인가한 경우에서 광학현미경을 이용한 자성나노입자의 마이크로 채널(microchannel) 내부 이동특성 관측 및 Maxwell 방정식을 이용한 전자기장 수치해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과를 통하여 자성나노유체에 포함된 자성나노입자가 인가된 전기장에 의하여 발생되는 이동특성을 분석하고, 선행연구에서 보고된 절연특성 변화에 관한 상관관계에 대해 고찰하였다. 광학현미경 관측 결과로부터 전기장이 인가되지 않은 경우에 균일하게 분산되어 있는 자성나노입자는 전기장 인가에 따라 발생되는 유도자기장에 의하여 입자 간의 뭉침(agglomeration) 현상과 전극 주위로 이동하려는 성질을 확인하였다. 또한 수치해석 결과로부터 자성나노입자의 존재로 인하여 전극 사이의 전기장 강도와 자속밀도가 증가함을 확인하였으며, 자성나노입자의 이동을 유발하는 유도자기장이 전극 주위에서 큰 것을 파악할 수 있었다. 이와 같은 결과는 자성나노입자가 변압기 절연유에 첨가된 경우우 절연파괴전압이 변화되는 이유를 설명할 수 있는 근거가 된다.

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