초록 ▼

점탄성유체의 유동현상을 수치모사하는데 있어서 가장 큰 문제는 탄성매개 변수가 큰 값을 가짐에 따라 수렴된 해를 얻을 수 없다는 것이다. 이를 극복하기 위한 여러가지 접근방법들 중의 하나로 본 연구에서는 점탄성 매개변수의 증가에 따른 지배방정식의 형식변화에 대한 고찰에 근거를 둔 해석적 및 수치적 연구와 아울러 Laser 광원 가시화법을 이용한 실험적 연구가 수행되었다. 파형벽면을 가지는 평면채널 및 파이프를 통하는 Maxwell 유체 유동을 고찰한 이론적 연구로 부터는 와도방정식의 형식변화가 잘 설명되었다. 4:1 수축을 통하는 M

점탄성유체의 유동현상을 수치모사하는데 있어서 가장 큰 문제는 탄성매개 변수가 큰 값을 가짐에 따라 수렴된 해를 얻을 수 없다는 것이다. 이를 극복하기 위한 여러가지 접근방법들 중의 하나로 본 연구에서는 점탄성 매개변수의 증가에 따른 지배방정식의 형식변화에 대한 고찰에 근거를 둔 해석적 및 수치적 연구와 아울러 Laser 광원 가시화법을 이용한 실험적 연구가 수행되었다. 파형벽면을 가지는 평면채널 및 파이프를 통하는 Maxwell 유체 유동을 고찰한 이론적 연구로 부터는 와도방정식의 형식변화가 잘 설명되었다. 4:1 수축을 통하는 Maxwell 유체 및 이보다 더 현실적인 Giesekus 유체의 채널유동에 대한 수치해석적 연구에서는 탄성 매개변수의 수렴한계치가 기존의 연구에서보다 높은 범위까지 연장될 수 있음이 보여졌다. 또한 실험적 연구로 부터는 점탄성유체의 특이한 흥미로운 현상들이 관찰되었다.

Abstract ▼

In the numerical simulation of the flow phenomena of a viscoelastic fluid, the most difficult problem is that breakdown of convergence occurs as the elasticity parameter increases. As one of the approaches to overcome this difficulty, in the present study, analytic and numerical studies taking into

In the numerical simulation of the flow phenomena of a viscoelastic fluid, the most difficult problem is that breakdown of convergence occurs as the elasticity parameter increases. As one of the approaches to overcome this difficulty, in the present study, analytic and numerical studies taking into account of the change of type in the governing equations for increasing elasticity number have been performed, as well as an experimental study using Laser source flow visualization technique. From the analytical study considering Maxwell fluid flows through a plane channel and a circular pipe with wavy walls, the change type in the vorticity equation can be explained very well. In the numerical study on the channel flow of Maxwell fluid and Giesekus fluid{which is more realistic) through a 4:1 contraction, it has been shown that the limiting value of the elasticity parameter can be extended to a higher value than in the previous studies. In addition, many interesting phenomena which are characteristic of viscoelastic fluids have been observed from the experimental study.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• FINAL REPORT SUMMARY ...4
• 목차(본문) ...5
• 1. 연구제목...7
• 2. 연구목적, 내용 및 방법...7
• 2.1 연구목적...7
• 2.2 연구내용...9
• 2.2.1 점탄성유체의 채널유동에서 나타나는 형식변화...9
• 2.2.2 UCM 유체보다 더 현실적인 유변방정식들을 사용한 수치 Simulation...11
• 2.2.3 채널유동의 가시화 실험...13
• 2.3 연구방법...13
• 2.3.1 점탄성유체의 채널유동에서 나타나는 형식변화...13
• 2.3.1.1 선형문제...14
• 2.3.1.2 비선형문제...15
• 2.3.1.3 안정성해석...16
• 2.3.2 UCM 유체보다 더 현실적인 유변방정식들을 사용한 수치 Simulation...17
• 2.3.3 채널유동의 가시화실험...17
• 3. 연구성과...19
• 3.1 점탄성유체의 채널유동에서 나타나는 형식변화...19
• 3.1.1 선형문제...19
• 3.1.2 비선형문제...19
• 3.1.3 안정성해석...20
• 3.2 UCM 유체보다 더 현실적인 유변방정식들을 사용한 수치 Simulation...20
• 3.3 채널유동의 가시화 실험...21
• 3.3.1 뉴톤유체의 유동...21
• 3.3.2 UCM 점탄성유체의 유동...22
• 3.3.2.1 유한요소법에 의한 수치모사...22
• 3.3.2.2 유동가시화 실험...28
• 인용문헌 ...30
• 첨부자료 ...35