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저자정보
심수인 (포항공과대학교) 이상현 (포항공과대학교) 강관형 (포항공과대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2009년도 추계학술대회 강연 및 논문 초록집
발행연도
2009.11
수록면
2,009 - 2,015 (7page)

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Instability problems of piezoelectric inkjet devices such as the bubble entrainment are closely related to the vibration of the meniscus at the nozzle tip. The characteristic time scale of the meniscus vibration is central to analyze the transition to the unstable vibration mode of the meniscus, wherein the resonance of the meniscus is one of the potential mechanisms of the bubble entrainment. In this study, three methods are used to analyze the meniscus vibration: dimensional analyses, experiments, and numerical simulation. First, the dimensional analyses based on the Buckingham’s Pi theorem find that the characteristic time scale is mainly dependent on surface tension, density, and nozzle diameter. Second, experiments based on the piezoelectric inkjet nozzle of 30㎛ in diameter measure that the free meniscus vibration after a droplet ejection is about 10 ㎑. Finally, the numerical simulation (COMSOL multiphysics) calculates the frequency range of 20~30 ㎑. Although these approaches ignore the effects of the viscosity and the gravity, the vibration characteristics of the meniscus analyzed by these approaches are in good agreements in terms of the characteristic time scale. The instability phenomena related to the bubble entrainment may be too complicated to be explained by a simplified vibration mode. Nevertheless, considering that instability of the meniscus can occur, when the jetting frequencies approach the vibration frequency of the meniscus presumably due to the resonance of the meniscus, the vibration characteristics based on the meniscus resonance is expected to provide a fundamental mechanism of the instability problem and the bubble entrainment.
#Piezoelectric inkjet #meniscus vibration #bubble entrainment

목차

Abstract
1. 서론
2. 차원해석
3. 실험
4. 수치해석
5. 토의
6. 결론
후기
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