• 제목/요약/키워드: gradient flow

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Tailored RF 경자사계방향 (TRFGE} 자기공명영상(MRI)에서 유체에 의한 영상신호 변화 : 유체유입효과와 영상면내를 흐르는 유체의 효과에 대하여 (Flow Effects on Tailored RF Gradient Echo (TRFGE) Magnetic Resonance Imaging : In-flow and In-Plane Flow Effect)

  • 문치웅;김상태;노용만;임태환;조장희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.243-251
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유체보상 경사자장 기법(flow-compensation-gradient of gradient-moment nulling method)을 이용하지 않은 Tailored RF를 이용한 TRFGE(tailored rf gradient echo) 영상에는 유체유입효과(in-flow effect)가 나타나지 않지만 절편(slice)내에서 판독경사자장(reading gradient)과 같은 방향으로 흐르는 유체는 신호가 강조가 됨을 이론과 실험으로 보였다. 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 신호가 TRFGE 영상에서 강조되는 이유를 이론적으로 설명하였으며 이 이론을 뒷받침 할 실험을 위해 유체 모형을 제작하였다. 원통 모양의 물 모형 중앙으로 유체 관을 통해 식염수(saline)가 주자장(B$B_0$)와 평행인 z 축 방향으로 흐를 수 있도록 하였다. 유체가 흐를 때와 흐르지 않을 때 CGE(conventional gradient echo) 영상과 TRFGE 영사을 얻어 각각 비교하였다. 유체 유입효과를 관찰하기 위해서는 횡단면(axial)의 영상을 얻었고 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 영상신호를 관찰하기 위해서 시상면(sagittal) 영상을 얻었다.

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압력구배기법을 이용한 난류 유동장 해석 (Analysis of Turbulent flow using Pressure Gradient Method)

  • 유근종
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.1-9
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    • 1999
  • 층류 유동을 기준으로 형성된 압력구배기법의 적용성을 난류유동에 대하여 검증하였다. 압력구배기법은 압력 자체보다는 연속방정식을 이용하여 구한 압력의 구배를 활용하므로서 유동장의 해석에 질량보존의 물리적 법칙을 용이하게 반영할 수 있는 특징이 있다. 압력구배기법은 모든 유동변수를 한 점에 위치시키고 압력구배는 그 사이에 위치시키는 준 엇갈림 좌표계를 기준으로 형성되었다. 이러한 격자계는 프로그램하기가 용이하며 유동의 물리적 특성을 올바로 반영할 수 있는 장점이 있다. 난류유동에 대한 검증은 저 레이놀즈수 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 이용하여 완전히 발달한 채널유동, 후향계단유동, 원추형 디퓨저유동 등에 대하여 수행하였다. 이러한 해석결과로부터 압력구배기법은 난류유동의 해석에 적용이 가능한 것으로 판단된다. 그러나 압력구배기법은 계산시간이 다소 길게 요구되며 압력구배식의 적정 $\gamma$를 구하는 방법이 용이하지 않아 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

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스핀에코 펄스 시퀀스의 슬라이스 선택방향에서 혈류 보상을 위한 통일 경사자장법 연구 (A Unified Gradient Shape on the Slice-Selection Axis for Flow Compensation)

  • 스테판 픽업;장건호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.70-80
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    • 2006
  • 목적: 본 연구의 목적은 스핀에코(spin-echo) 자기공명영상 시퀀스 (sequence)에서 혈류 (blood flow)의 영상 저하를 줄이기 위한 새로운 경사자장 널링 (Gradient moment nulling) 방법 연구에 있다. 대상 및 방법: 스핀에코 시퀀스에서 사용하는 180도 펄스 주위에 혈류 보상과 동시에 180도 펄스의 불완전에서 생기게 되는 영상 저하를 줄일 수 있는 역할을 하는 경사자장을 이용한다. 이 경사자장은 혈류의 1차 (linear flow), 2차 (acceleration flow) 및 3차 (jurk flow) 운동에 대해 항상 같은 형태를 같기 때문에 통일된 경사자장의 형태를 갖는다. 이 기술을 이용하여 1차, 2차 및 3차 혈류 움직임에 의한 보상을 할 수 있는 스핀에코 시퀀스를 만들고 그 것을 펜텀과 사람의 뇌 영상에 사용하였다. 결과: 시뮬레이션을 이용한 혈류의 움직임에 대한 보상을 확인하였고 본 연구에서 제시된 새로운 기술이 기존에 제시된 기술에 비하여 향상된 결과를 펜텀 실험과 사람의 뇌 영상에서 보여 주었다. 결론: 본 연구에서 제시된 방법을 임상에 이용하면 혈류의 움직임에 대한 보상을 최적화 할 수 있으리라고 본다.

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역압력구배 영향을 고려한 저레이놀즈수 k-ε 모형의 소산율 방정식 수정 (Modification of Dissipation Rate Equation of Low Reynolds Number k-ε Model Accounting for Adverse Pressure Gradient Effect)

  • 송경;조강래
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권11호
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    • pp.1399-1409
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    • 1999
  • It is known that previous models are unsatisfactory in predicting adverse pressure gradient turbulent flows. In the present paper, a revised low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ model is proposed. In this model, a newly developed term is added lo the dissipation rate equation. In order to reflect appropriate effects for an adverse pressure gradient. The added tenn is derived by considering the distribution of mean velocity and turbulent properties in the turbulent flow with, adverse pressure gradient. The new $k-{\varepsilon}$ model was applied to calculations of flat plate flow with adverse pressure gradient, conical diffuser flow and backward facing step flow. It was found that the three numerical results showed better agreement than other models compared with DNS results and experimental ones.

Gradient Optimized Gradient-Echo Gradient Moment Nulling Sequences for Flow Compensation of Brain Images

  • Jahng, Geon-Ho;Stephen Pickup
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제4권1호
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    • pp.20-26
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    • 2000
  • Gradient moment nulling techniques require the introduction of an additional gradient on each axis for each order of motion correction to be applied. The additional gradients introduce new constraints on the sequence design and increase the demands on the gradient system. The purpose of this paper is to demonstrate techniques for optimization of gradient echo gradient moment nulling sequences within the constraints of the gradient hardware. Flow compensated pulse sequences were designed and implemented on a clinical magnetic resonance imaging system. The design of the gradient moment nulling sequences requires the solution of a linear system of equations. A Mathematica package was developed that interactively solves the gradient moment nulling problem. The package allows the physicist to specify the desired order of motion compensation and the duration of the gradients in the sequence with different gradient envelopes. The gradient echo sequences with first, second, and third order motion compensation were implemented with minimum echo time. The sequences were optimized to take full advantage of the capabilities of the gradient hardware. The sequences were used to generate images of phantoms and human brains. The optimized sequences were found to have better motion compensation than comparable standard sequences.

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반경방향으로의 온도구배가 Taylor Vortex에 미치는 영향에 대한 수치적 연구 (Numerical Study of Radial Temperature Gradient Effect on Taylor Vortices)

  • 강창우;양경수;윤동혁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권11호
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    • pp.900-908
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    • 2009
  • Numerical simulation has been carried out to investigate the influence of radial temperature gradient on the Taylor Vortex flow. Varying the Grashof number, we study the detailed flow and temperature fields. The current numerical results show good agreement with the experimental results currently available. It turns out that wavy spiral vortices are generated by increasing temperature gradient. We classify flow patterns for various Grashof numbers based on the characteristics of flow fields and spiral vortices. The correlation between Grashof number with wave number shows that the spiral angle and size of Taylor vortices increase with increasing temperature gradient. Temperature gradient does not have a great influence on the heat transfer rate of the cylinder surfaces.

Unsteady Turbulent Flow with Sudden Pressure Gradient Change

  • Chung Yongmann M.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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    • pp.46-47
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    • 2003
  • Direct numerical simulations are performed for a turbulent flow subjected to a sudden change in pressure gradient. The calculations are started from a fully-developed turbulent channel flow at $Re_{\tau}=180$. The pressure gradient of the channel flow is then changed abruptly. The responses of the turbulence quantities (e.g., turbulence intensities, Reynolds shear stress, and vorticity fluctuations) and the near-wall turbulence structure to the pressure gradient change are investigated. It is found that there are two different relaxations: a fast relaxation at the early stage and a slow one at the later stage. The early response of the velocity fluctuations shows an anisotropic response of the near-wall turbulence.

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온도구배가 Taylor-Couette유동의 불안정성에 주는 영향에 관한 연구 (Study of Different Radial Temperature Gradient Effect on Taylor-Couette Flow Instability)

  • 차재은;류동;도흔승;김형범
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • We have investigated different radial temperature gradient effect on the stability of Taylor-Couette flow. The radius ratio and aspect ratio of the model was 0.825 and 48, respectively. Two heating exchangers were used for generating different temperature gradient along the radial direction. The change of flow regime in the Taylor-Couette flow was studied by increasing the Reynolds number. The results showed that: as Gr is increased in helical vortex flow regime, the vortices with the same direction of convection flow increased in size, and the vortex moving velocity also increased. It is also shown that the presence of temperature gradient obviously increased the flow instability when the Richardson number is larger than 0.0045.