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본 논문에서는 직선 왕복운동하는 shaker table을 이용하여 직사각형 용기내의 정상 유동(steay flow) 특성을 실험적인 방법과 수치해석 방법으로 파악하고자 하였다. 실험은 수심 및 계면활성제의 농도를 다양하게 조종하여 액체의 유동양상을 fluorescein 용액으로 가시화하여 관찰하였다. 수치해석에서는 자유표면의 여러 가지 특성들, 즉 자유표면의 점성, ...

본 논문에서는 직선 왕복운동하는 shaker table을 이용하여 직사각형 용기내의 정상 유동(steay flow) 특성을 실험적인 방법과 수치해석 방법으로 파악하고자 하였다. 실험은 수심 및 계면활성제의 농도를 다양하게 조종하여 액체의 유동양상을 fluorescein 용액으로 가시화하여 관찰하였다. 수치해석에서는 자유표면의 여러 가지 특성들, 즉 자유표면의 점성, 표면장력, 탄성, 습윤(wetting) 등등을 고려해주기 위하여 별도의 모델을 구성하였고, 이 모델상에서 실험적, 수치해석적 방법으로 파악한 표면특성의 정량적 정보는 직사각형 용기내의 정상 유동을 조사하기 위한 수치해석 과정에 포함시켰다. 실험적 방법과 수치해석적 방법을 통하여 얻은 직사각형 용기내의 정상 유동에 관한 결과는 정성적으로 일치함을 확인하였고, 이는 세포배양시의 교반 및 혼합효과에 대한 유체역학적 결과를 제공함으로써 생체반응기 설계의 기초적인 자료로 활용될 수 있다고 본다.

Abstract ▼ AI-Helper

Analysis of two-dimensional unsteady flows with a free surface in a rectangular container subject to a linear reciprocating force is performed by numerical and experimental methods. FVM is used for the numerical computation of the two-dimensional flows. We consider the surface tension as well as the...

Analysis of two-dimensional unsteady flows with a free surface in a rectangular container subject to a linear reciprocating force is performed by numerical and experimental methods. FVM is used for the numerical computation of the two-dimensional flows. We consider the surface tension as well as the viscous/elastic properties of the free surface. One-dimensional analysis as well as experiment is used in establishing the free surface properties. The steady recirculatory flow is visualized by a laser sheet. It is shown that the one-dimensional analysis provides useful informations associated with the free surface properties.

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