수직 진동하는 소수성 표면 위 액적의 동적 특성 가시화 연구 :Visualization study of a water droplet placed on vertical vibrating hydrophobic surface

김훈

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김훈 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수: 임희창

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (5)

2015

수직 진동하는 소수성 표면 위 액적의 내부유동 및 증발특성 연구

김훈 , 임희창 대한기계학회 논문집 B권 2015.07 학술저널

수직 진동하는 소수성 표면 위 액적의 동적 특성 가시화 연구

김훈 기계공학부 2015.01 학위논문

2014

진동하는 소수성 표면 위에 놓인 액적의 모드별 내부유동 패턴변화에 관한 연구

김훈 , 신영섭 , 임희창 대한기계학회 논문집 B권 2014.04 학술저널

2013

진동하는 소수성표면 위에 놓인 액적의 내부유동에 관한 실험적 연구

김훈 , 신영섭 , 임희창 대한기계학회 춘추학술대회 2013.12 학술대회자료

진동하는 소수성표면 위에 놓인 액적의 내부유동에 관한 실험적 연구

김훈 , 신영섭 , 임희창 대한기계학회 춘추학술대회 2013.05 학술대회자료

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The objective of this study is to understand the mode pattern of the internal flow in a water droplet placed on a hydrophobic surface that periodically and vertically vibrates. In order to observe the resonance frequency of a droplet, two high-speed cameras, optics and continuous laser were used to capture internal flow characteristics of a droplet placed on a vibrating hydrophobic surface. As a result, a water droplet on a vibrating hydrophobic surface has a typical shape that depends on each resonance mode, and additionally, we observed a diversified lobe size and internal flows in the water droplet. The size of each lobe at the resonance frequency was relatively greater than that at the neighbouring frequencies, and the internal flow of the nth order mode was also observed in the flow visualization. In general, large symmetrical flow streams were generated along the vertical axis in each mode, with a large circulating movement from the bottom to the top, and then to the triple contact line along the droplet surface. In contrast, modes 2 and 4 generated a Y-shaped flow pattern, in which the flow moved to the node point in the lower part of the droplet, while modes 6 and 8 had similar patterns, with only a little difference. The results of PIV measurements showed the velocity magnitudes of different modes such that mode 4 > mode 8 > mode 6 > mode 2. moreover, the analysis showed that the amplitude of the lobes and the substrate(function of time period) were affected by the velocity inside the droplet.

#액적 #진동 #소수성 표면 #가시화

제 1 장 서론 1
1.1 연구배경 1
1.2 기존연구 4
1.3 연구목적 8
제 2 장 이론 9
2.1 액적 계면에서의 속도 분포 9
2.2 이론적 공진주파수 유도방정식 11
2.3 Young’s equation 15
2.4 Young-Laplace equation 19
제 3 장 소수성 표면 설계 및 제작 23
3.1 소수성 표면 23
3.2 소수성 표면 설계 및 제작 25
3.3 제작된 소수성 표면 특성 27
제 4 장 실험 구성 및 방법 33
4.1 실험 구성 33
4.2 실험 방법 35
4.2.1 액적의 표면 접촉각 및 접촉각 이력 측정 35
4.2.2 액적의 형상 진동 변화 관찰 36
4.2.3 액적 내 유동 가시화 분석 37
제 5 장 결과 및 고찰 40
5.1 이론적 및 실험적 해석 비교 40
5.2 액적의 공진 형상 특성 50
5.3 액적의 내부 유동가시화 54
제 6 장 결론 59
참고문헌 61
Abstract 65

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