• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.199-204
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• 2014

2성분 응고계에서 다공성 mush 층에서의 조성 대류는 생성되는 제품의 질에 영향을 준다. 본 연구에서는 일정한 속도로 응고되는 mush 층을 고려하였다. 선형 안정성 이론을 사용하여 mush 층에 대한 교란방정식을 유도하였고, 기본상태 온도장과 mush 층에서 기공률의 분포를 수치해법으로 조사하였다. 과열량이 클 때 mush 층의 두께는 열경계층의 두께에 비해 상대적으로 작았다. 과열량이 감소함에 따라 mush 층의 두께를 기준으로 한 Rayleigh 수는 증가하였고, mush 층은 조성 대류에 대해 안정해졌다. mush 층의 윗면에 등온조건을 적용한 경우보다 온도 및 열속의 연속조건을 액체-mush 계면에 적용한 경우에 임계 Rayleigh 수가 더 작게 얻어졌다.

• Korean Journal of Mathematics
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• 제16권2호
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• pp.191-203
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• 2008

We present an axisymmetric model containing only one chimney to study how convection affects the flow in a steady state chimney. We find that the mass fraction of solid in a mush and the depth of a mush when the strength of convection is given. We use the knowledge of the variables in the mush to find the fluid flow in the chimney Our procedure employs the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$-Pohlhausen technique for determining chimney flow and makes use of the fact that the radius of the chimney is much less than the thickness of the mush.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.61-65
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• 2012

이성분 용융액의 시간의존형 응고계에서 mush 층의 대류발생을 선형 안정성 이론으로 해석하였다. 본 연구에서는 근공융물 mush 층을 다공성 블록으로 가정한 단순화된 모델에 전파이론을 적용하여 대류발생 임계조건을 구하였다. 본 연구 모델에서는 기존의 실험결과 및 mush층 위의 액체층을 포함하여 고려한 이론적 연구의 결과보다 더 높은 임계 Rayleigh 수가 얻어졌다. mush 층의 윗 경계면에 일정압력(투과)조건을 적용하는 경우가 비투과조건에 비해 임계 Rayleigh 수를 더 작게 하며 염화암모늄 수용액의 응고실험결과와 더 근접한 것으로 조사되었다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제12권1_2호
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• pp.419-427
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• 2003

We have developed and analyzed numerically a simple ordinary differential equation for a mush. Numerical solutions illustrate that the solid fraction at the bottom of the mush increases and the depth of the mush decreases when convection increases. The results are consistent to those observed in experiments with aqueous solutions of ammonium chloride（Loper ＆ Roberts［11］, Chen & Chen［2］, Tait ＆ Jaupart［11］）and in experiments with lead-tin alloys（Hellawell etc.［6］）.

• 대한수학회보
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• 제34권4호
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• pp.583-593
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• 1997

We have derived a simple ODE system for the mush by assuming that the temperature T, the solid fraction $\phi$ and the vertical component $\omega$ of the velocity, depend on z only. Analytical solutions of the system have presentd in case of $\omega << 1 and \phi << 1$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권3호
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• pp.445-456
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• 1997

Continuous casting process is numerically analyzed using the continuum model in a non-orthogonal coordinate system. Flow damping in the mush is modeled by combining the viscosity dependence on liquid fraction in dilute mush and the permeability dependence on liquid fraction in concentrated mush. The effect of turbulence is indirectly considered by effective diffusivity determined elsewhere by experiment. The main objective is to investigate the effects of casting parameters such as casting speed and tundish superheat on the distribution of surface temperature, shell thickness, metallurgical length and centerline segregation. Some of the computed results are compared with available experiments, and reasonable agreements are obtained.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.174-178
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• 2009

이성분 혼합물의 응고중에 수지상 결정으로 이루어진 mush 층이 형성될 수 있다. 본 연구진이 개발한 전파이론으로 mush 층에서 성분적 대류의 발생을 해석하였다. Emms와 Fowler의 모델로부터 유도한 자기유사 안정성 방정식을 사용하여 대류 발생에 대한 임계 Rayleigh 수를 수치방법으로 계산하였다. 과열량이 아주 크거나 mush 층의 성장률이 아주 작은 극한의 경우에 본 연구 결과는 준정적 안정성 해석 결과와 같아진다.

• 대한수학회보
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• 제41권2호
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• pp.283-297
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• 2004

We have obtained a simplified model for the mush under the assumption of the temperature, the solid fraction and the vertical component of the velocity, depend on upward coordinate z only. We have found solutions in the asymptotical limit and solved numerically for the model.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2006년도 한국약용작물학회 공동춘계학술발표회
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• pp.186-187
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• 2006

• Korean Journal of Mathematics
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• 제7권1호
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• pp.27-35
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• 1999

As seen from the ammonium chloride experiment (Chen & Chen [1], Roberts & Loper [11], the interface near chimneys has an up-rising shape and we observe thickening of mush next to chimney. We analyze the thermal boundary layer around chimney that forms as the mush is cooled locally by the fluid rising through the chimney. We obtain solutions of the temperature, the solid fraction, and the pressure in the chimney wall. Also, our expression of the pressure shows that the fluid flow can require a huge pressure in order to pass through the chimney wall if its permeability is very small. We present a simple analytic description of the up-rising shape near the exit of the chimney, due to the fact that the comparatively solute (i.e. $NH_4Cl$ in the case of the ammonium chloride experiment)-rich fluid near the chimney tends to crystallize as it is chilled by the rising jet of cold fluid in the chimney.