International Journal of Vascular Biomedical Engineering
/
제4권2호
/
pp.7-12
/
2006
The present study investigated the effects of the osmotic environment on the rheological properties of erythrocytes and their suspensions. In an iso-osmotic medium, erythrocytes forming a biconcave discocyte under resting conditions, exhibited high deformability. In a low-osmotic medium, the deformability of erythrocytes, which swelled and exhibited a spherical shape, significantly decreased at a high shear stress and the high-shear viscosity of the cell suspension was slightly higher than that of normal blood. Hyper-osmotic stress, however, which caused to form echinocytes, decreased cell deformability but exhibited smaller viscosity in low shear rates than iso-osmotic blood viscosity. These results showed a close relation with the aggregability measurements, in that hypertonic blood showed lower aggregability than the hypotonic and isotonic RBC suspensions. These findings indicate that the physicochemical environment has a strong influence on the rheological properties of the erythrocyte and its suspensions.
The Bair & Winer's limiting shear stress rheological model is incorporated into the Reynolds equation to successfully predict the traction and film thickness for an isothermal line contact using the primary rheological properties. The modified WLF viscosity model and Barus viscosity model are also adapted for the realistic prediction of EHD tractional behavior. The influences of the limiting shear stress and slide-roll ratio on the pressure spike, film thickness, distribution of shear stress and nonlinear variation of traction are examined. A good agreement between the disc machine experiments and numerical traction prediction has been established. The film thickness due to non-Newtonian effects does not deviate significantly from the fdm thicknesss with Newtonian lubricant.
The slotted plate technique has previously been shown to be a successful method for directly measuring the static yield stress of suspensions. In this study, we further establish the usefulness of the slotted plate device as a rheometer especially at low shear rates, taking advantage of the extremely low speeds of the slotted plate technique. Newtonian fluids, a shear thinning fluid, and yield stress fluids were tested using the slotted plate device and the results were compared with those from a commercial rheometer using different standard flow geometries. The relationship between the stress on the plate and the viscosity for the slotted plate device obtained by dimensional analysis (drag) predicts a linear relationship between the force at the plate and the plate speed, consistent with the experimental data. The slotted plate device can measure viscosities at very low shear rates. The apparent viscosity - shear-rate data obtained from the slotted plate device are complementary to those obtained using a commercial rheometer. That is : the slotted plate can measure viscosity in the shear rate range $10^{-7}<\dot{\gamma}<10^{-3}\;s^{-1}$, while the commercial rheometer measures viscosity at shear rates higher than $10^{-3}\;s^{-1}$.
본 연구에서는 해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 점도 및 전단응력의 변화 등 유변학적 거동에 대한 연구를 하였다. 연료희석에 의한 윤활유의 점도감소는 피스톤링 및 라이너의 마모로 인한 엔진내구성을 저하키는 중요한 요소이다. 연구에 사용된 윤활유는 고유황 경유(황함유량 0.05 %)를 3 %, 6 %, 10 %, 15 %, 20 %로 희석하여 magnetic stirrer를 이용, 혼합하여 제조하였다. 측정온도는 $-10^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ 범위로 설정하고, 점도 및 전단응력 변화는 회전점도계인 Brookfield Viscometer를 이용하여 측정하였다. 윤활유에 해상용 경유의 희석량이 증가할수록 점도 및 전단응력이 감소하며, 이것은 상대적으로 낮은 점도의 해상용 경유가 윤활유에 희석됨에 따라 윤활유의 점도 및 전단응력이 낮아지기 때문이다. 특히, 저온($0{\sim}-10^{\circ}C$)에서는 점도 및 전단응력이 급격이 낮아지다가, $40^{\circ}C$ 이상에서는 점도 및 전단응력 감소가 해상용 경유 희석량의 영향을 거의 받지 않는다. 온도가 높아짐에 따라, 윤활유의 점도 및 전단응력 감소는 윤활유의 뉴턴유체 거동을 보이는 것을 확인했다. 경유의 혼입에 의한 점도감소로 선박의 엔진마모를 촉진할 수 있으므로 엔진의 내구성 향상을 위해 윤활유의 주기적인 관리가 필요하다.
Tirtaatmadija, Viyada;Cooper-white, Justin J.;Gason, Samuel J.
Korea-Australia Rheology Journal
/
제14권4호
/
pp.189-201
/
2002
The interaction between hydrophobically modified hydroxyethyl cellulose (hmHEC), containing approximately 1 wt% side-alkyl chains of $C_{16}$, and an anionic sodium dodecyl sulphate (SDS) surfactant was investigated. For a semi-dilute solution of 0.5 wt% hmHEC, the previously observed behaviour of a maximum in solution viscosity at intermediate SDS concentrations, followed by a drop at higher SDS concentrations, until above the cmc of surfactant when the solution resembles that of the unsubstituted polymer, was confirmed. Additionally, a two-phase region containing a hydrogel phase and a water-like supernatant was found at low SDS concentrations up to 0.2 wt%, a concentration which is akin to the critical association concentration, cac, of SDS in the presence of hmHEC. Above this concentration, SDS molecules bind strongly to form mixed micellar aggregates with the polymer alkyl side-chains, thus strengthening the network junctions, resulting in the observed increase in viscosity and elastic modulus of the solution. The shear behaviour of this polymer-surfactant complex during steady and step stress experiments was examined In great detail. Between SDS concentrations of 0.2 and 0.25 wt%, the shear viscosity of the hmHEC-polymer complex network undergoes shear-induced thickening, followed by a two-stage shear-induced fracture or break-up of the network. The thickening is thought to be due to structural rearrangement, causing the network of flexible polymers to expand, enabling some polymer hydrophobic groups to be converted from intra- to inter-chain associations. At higher applied stress, a partial local break-up of the network occurs, while at even higher stress, above the critical or network yield stress, a complete fracture of the network into small microgel-like units, Is believed to occur. This second network rupture is progressive with time of shear and no steady state in viscosity was observed even after 300 s. The structure which was reformed after the cessation of shear is found to be significantly different from the original state.
The light-transmission technique has been applied to a slit rheometer for measuring red blood cell aggregation as well as blood viscosity over a range of shear rates. For measurement of blood viscosity and aggregation, instantaneous pressure and transmit-light intensity are measured with time. Using a precision pressure measurement, one can determine the shear stress and shear rate. In addition, a transmitted light through a blood sample indicates degree of RBC aggregation. With abruptly flowing with high shear rate, RBCs rapidly disaggregate and the intensity of the transmitted light becomes low. When continuously flowing with decreasing shear rate, RBCs tend to re-aggregate and the corresponding transmit-intensity gradually increases with time. The light intensity as a degree of RBC aggregation is plotted against shear rate and compared with blood viscosity. The advantages of this design are dual measurement at a time, simplicity, i.e., ease of operation and no moving parts, low cost, short operating time, and the disposable kit which is contacted with blood sample.
The drop formation dynamics of a shear thinning, elastic, yield stress ($\tau_o$) fluid (Carbopol 980 (poly(acrylic acid)) dispersions) in silicone oil has been investigated in a flow-focusing microfluidic channel. The rheological character of each solution investigated varied from Netwonian-like through to highly non-Newtonian and was varied by changing the degree of neutralization along the poly (acrylic acid) backbone. We have observed that the drop size of these non-Newtonian fluids (regardless of the degree of neutralisation) showed bimodal behaviour. At first we observed increases in drop size with increasing viscosity ratio (viscosity ratio=viscosity of dispersed phase (DP)/viscosity of continuous phase (CP)) at low flowrates of the continuous phases, and thereafter, decreasing drop sizes as the flow rate of the CP increases past a critical value. Only at the onset of pinching and during the high extensional deformation during pinch-off of a drop are any differences in the non-Newtonian characteristics of these fluids, that is extents of shear thinning, elasticity and yield stress ($\tau_o$), apparent. Changes in these break-off dynamics resulted in the observed differences in the number and size distribution of secondary drops during pinch-off for both fluid classes, Newtonian-like and non-Newtonian fluids. In the case of the Newtonian-like drops, a secondary drop was generated by the onset of necking and breakup at both ends of the filament, akin to end-pinching behavior. This pinch-off behavior was observed to be unaffected by changes in viscosity ratio, over the range explored. Meanwhile, in the case of the non-Newtonian solutions, discrete differences in behaviour were observed, believed to be attributable to each of the non-Newtonian properties of shear thinning, elasticity and yield stress. The presence of a yield stress ($\tau_o$), when coupled with slow flow rates or low viscosities of the CP, reduced the drop size compared to the Newtonian-like Carbopol dispersions of much lower viscosity. The presence of shear thinning resulted in a rapid necking event post onset, a decrease in primary droplet size and, in some cases, an increase in the rate of drop production. The presence of elasticity during the extensional flow imposed by the necking event allowed for the extended maintenance of the filament, as observed previously for dilute solutions of linear polymers during drop break-up.
In this paper experimental results are presented for the rheological behavior of high-solids saccharification of mixed northeast hardwood as a model feedstock. The experimental determination of the viscosity, shear stress, and shear rate relationships of the 10 to 20 percent slurry concentrations with constant enzyme concentrations were performed under variable rotational speed of a viscometer (2.0 to 200 RPM) at combined temperatures (50 to $30^{\circ}C$) for the initial four hours. The viscosities of saccharification slurries observed were in the ranges of 0.024 to 0.028, 0.401 to 0.058, and 0.840 to 0.087 Pa s for shear rates up to 100 reciprocal seconds at 10, 15, and 20 percent initial solids (w/v) respectively. The fluid behavior of the suspensions was modeled using the power-law, the Herschel-Bulkley, the Casson, and the Bingham model. The results showed that broth slurries were pseudoplastic with a yield stress. The model slope increased and the model intercept decreased with increasing fermentation time at shear rates normal for the fermentor. The broth slurries exhibited Newtonian behavior at high and low shear rates during initial saccharification process. The solid particle size ranged from 57.8 to $70.0{\mu}m$ for $40^{\circ}C$ and from 44.0 to 57.5 11m for combined temperatures at 10, 15, and 20 percent initial solids (w/v) respectively.
A slit-flow apparatus with laser diffraction method has been developed with significant advances in ektacytometry design, operation and data analysis. In the slit-flow ektacytometry (or laser-diffractometry), the deformation of red blood cells subjected to continuously decreasing shear stress in slit flow is measured. A laser beam traverses a diluted blood suspension flowing through a slit and is diffracted by RBCs in the volume. The diffraction patterns are captured by a CCD-video camera, linked to a frame grabber integrated with a computer, while the differential pressure variation is measured by a pressure transducer. Both measurements of laser-diffraction image and pressure with respect to time enable to determine deformation index and the shear stress. The range of shear stress of 0 ${\sim}$ 35 Pa and measuring time is less than 2 min. When deforming under decreasing shear stress, RBCs change gradually from the prolate ellipsoid towards a circular biconcave morphology. The Deformation Index (DI) as a measure of RBC deformability is determined from an isointensity curve in the diffraction pattern using an ellipse-fitting program. The advantages of this design are simplicity, i.e., ease of operation and no moving parts, low cost, short operating time, and the disposable kit which is contacted with blood sample.
Objective : The objective of this study was to analyze patient-specific blood flow in ruptured aneurysms using obtained non-Newtonian viscosity and to observe associated hemodynamic features and morphological effects. Methods : Five patients with acute subarachnoid hemorrhage caused by ruptured posterior communicating artery aneurysms were included in the study. Patients' blood samples were measured immediately after enrollment. Computational fluid dynamics (CFD) was conducted to evaluate viscosity distributions and wall shear stress (WSS) distributions using a patient-specific geometric model and shear-thinning viscosity properties. Results : Substantial viscosity change was found at the dome of the aneurysms studied when applying non-Newtonian blood viscosity measured at peak-systole and end-diastole. The maximal WSS of the non-Newtonian model on an aneurysm at peak-systole was approximately 16% lower compared to Newtonian fluid, and most of the hemodynamic features of Newtonian flow at the aneurysms were higher, except for minimal WSS value. However, the differences between the Newtonian and non-Newtonian flow were not statistically significant. Rupture point of an aneurysm showed low WSS regardless of Newtonian or non-Newtonian CFD analyses. Conclusion : By using measured non-Newtonian viscosity and geometry on patient-specific CFD analysis, morphologic differences in hemodynamic features, such as changes in whole blood viscosity and WSS, were observed. Therefore, measured non-Newtonian viscosity might be possibly useful to obtain patient-specific hemodynamic and morphologic result.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.