- Al2O3 나노입자가 젤(Gel) 추진제의 곡관 유동특성에 미치는 연구
- ㆍ 저자명
- 오정수,문희장,Oh. Jeongsu,Moon. Heejang
- ㆍ 간행물명
- 한국추진공학회지
- ㆍ 권/호정보
- 2013년|17권 3호|pp.47-55 (9 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국추진공학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
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본 연구에서는 곡관 채널에서의 비뉴튼 젤 추진제의 유동 특성에 대해 연구하였다. 물을 기본유체로 하는 모사젤을 Carbopol 941 젤화 작용제와 NaOH 농축액을 혼합하여 제작하였으며 입자 유무에 따른 유동 특성을 파악하기 위해 $Al_2O_3$ 나노 입자가 첨가된 젤을 제작하여 두 젤 추진제간의 유변학적 특성을 비교하였다. 두 모사젤에 대해 U-자형의 곡관부 위치별 유동특성과 Dean 와류(vortices)의 경향은 상이하였으나 나노 입자가 첨가된 모사젤 추진제의 경우 높은 컨시스턴시 지수에도 불구하고 두 모사젤 모두 비슷한 범위의 임계 Dean 수를 도출하였다. 나노 입자 첨가 유무와 무관하게 power-law 지수값이 임계 Dean 수를 결정하는데 주요 변수임을 판단할 수 있었으나 나노입자가 첨가된 젤의 경우 Dean 와류 강도의 변동폭이 상대적으로 크다는 결론을 내릴 수 있었다.
Curved duct channel flow characteristics for non-Newtonian gel fluid is investigated. A simulant gel propellant mixed by Water, Carbopol 941 and NaOH solution has been chosen to analyze the gel propellant flow behavior. Rheological data have been measured prior to the flow analysis where water-gel propellant and water-gel propellant with $Al_2O_3$ nano particles are both used. The critical Dean number examined by the numerical simulation in the U-shape duct flow reveals that although water-gel-nano propellants have higher apparent viscosity, the critical Dean number do show no notable difference for both the two gel propellant. It is found that the power-law index may be a dominant parameter in determining the critical Dean number and that the gel with particles addition may be more vulnerable to Dean instability.