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자료유형
학술저널
저자정보
Da-Hoon Park (Tech University of Korea) Kwang Kim (Tech University of Korea)
저널정보
한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국생산제조학회지 Vol.32 No.4
발행연도
2023.8
수록면
206 - 214 (9page)
DOI
10.7735/ksmte.2023.32.4.206

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Jetting mass and droplet morphology variations in a high-viscosity power-law fluid dispensing system were investigated. A specialized dispensing system, containing a piezoelectric actuator, displacement amplifier, and needle-valve nozzle, was developed for high-viscosity fluids. Hydrogels served as non-Newtonian fluids, and a power-law model was employed to analyze the viscosity up to a shear rate of 1,000 (1/s). The needle, driven by a trapezoidal signal, acted as a piston, and changes in the jetted droplet mass and length were measured by varying the needle displacement and frequency. The experimental results well-matched the predicted ones (error: 10%). The needle movement generated Couette–Poiseuille flow, which increased the fluid shear rate and induced shear-thinning, in the dispensing chamber, thereby reducing the viscosity. A large number of droplets with similar masses (within 5%) and lengths were obtained at high driving stokes and frequencies. This analytical model is suitable for designing precise droplet-dispensing systems.
#Piezoelectric jet dispenser #Shear thinning #Droplet characteristics #CFD simulation

목차

ABSTRACT
1. Introduction
2. Dispensing system design and analysis
3. Conclusion
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