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문제 정의
- 잉크제트 프린터를 사용하여 섬유 인쇄를 수행 하는 경우 섬유에 인쇄되는 색상의 선명성이 중요하게 되며, 이것은 노즐 관에서 분사되는 액적 중에 안료입자의 분포에 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 노즐 관을 통해 흐르는 분산 잉크 중의 입자 분포 및 속도분포의 고찰에 의해 잉크제트 프린팅 기법을 이용한 효과적인 섬유인쇄 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 분자역학(molecular dynamic) 모사 기법과 유사한 Stokesian 역학 모사 방법[7-11]을 사용한 전산모사를 통해 노즐 관에 흐르는 분산 잉크 중의 입자 분포 및 속도 분포 변화를 살펴보았다.
- 잉크제트 프린팅 기법에서 분산잉크는 노즐 관을 통해 외부에서 가해진 압력구배에 의해 흐르는 압력 구배 흐름이며, 따라서.본 연구에서는 압력구배 흐름에서의 분산 잉크의 노즐 관에서의 흐름에 대해 연구하였다.
가설 설정
- 델링을 위해 분산잉크를 점도 *와 밀도 °를 지닌 뉴-턴 유체 중에 고체 입자가 분산되어 있는 시스템으로 구성하였다. 고체입자는 구형이고 모두 똑같은 지름 a를 지니고 있는 것으로 가정하였다. 유체에 대한 운동 방정식은 비압축성이고 일정한 물성을 지닌 유체에 대해 적용하는 Navier-Stokes 식에 주어지나, 유체 중에 분산된 입자들의 운동에 식은 다음 형태로 나타내질 수 있다[7-11].
- 여기서는 Stoke's 법칙의 영 역 (Re «1)을 만족시킨다는 조건하에 질량관성 항목을 무시하였고, 압력구배에 의한 흐름조건에 의해 유체역학 힘의 영향이 Brownian 힘에 비해 상대적으로 상당히 크다고 가정하여 Brownian 함을 무시하였다.
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