박장민 연구실
영남대학교 기계공학부
박장민 교수
확산계면모델
비혼화 액적 거동
마이크로유체공학
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박장민 연구실
영남대학교 기계공학부 박장민 교수
박장민 연구실은 미소유로 및 협소 공간에서의 비혼화 유체 계면 거동을 확산계면 모델로 정식화하고, 점적 파괴 전이와 상호작용 유형을 수치적으로 예측하는 연구를 수행합니다. 또한 점성플라스틱(Bingham) 유동의 축대칭 발산 흐름에서 갭 두께 변화가 국소 기구학에 미치는 영향을 분석하여 유변학적 해석 기반을 확보하고 있습니다. 사출성형 분야에서는 클램핑 메커니즘을 다물체 동역학으로 최적화하고 PC/PMMA 블렌드의 기계적 응답을 실험설계 기반으로 설계하는 연구를 병행합니다. 나아가 Maxwell 나노유체의 MHD 열전달과 원자로 압력용기 크리프 실패평가 전산해석도 수행합니다.
확산계면모델비혼화 액적 거동마이크로유체공학비스코플라스틱 유체역학유한요소해석
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
확산계면 기반 비혼화 점적 상호작용 및 파괴 동역학 연구
Diffusive-interface modeling of immiscible droplet interaction and breakup dynamics
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확산계면 기반 비혼화 점적 상호작용 및 파괴 동역학 연구
Diffusive-interface modeling of immiscible droplet interaction and breakup dynamics
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유변학 기반 점성플라스틱 유동의 비정상·기구학 해석 연구
Rheology-based kinematic analysis of viscoplastic flow in confined gaps
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사출성형 메커니즘 및 고분자 복합재료 공정 최적화 연구
Optimization of injection molding mechanisms and polymer composite process design
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 4
·
2023Diverging radial flow of a viscoplastic fluid in narrow gaps of varying thickness
Jang Min Park, Kukhee Lim
IF 2.7 (2023)
Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics
우리는 두께가 가변적인 협소한 간극에서 점탄성(점성소성) 빙햄(Bingham) 유체의 축대칭 발산 반경방향 흐름에 대해 점근해와 수치해를 제시한다. Muravleva(2017)에 의해 제시된 점근해를 사용하며, 이를 유한요소해석 결과와 비교한다. 이 결과는 Zou 등(2021)이 논의한 최근의 혼동 및 그곳에 인용된 관련 문헌을 명확히 한다. 점도 정칙화 오차에 대해서도 간략히 논의한다. 흐름 동역학은 Thompson과 Souza Mendes(2005)가 개발한 변형률 텐서의 비지속성(non-persistence-of-straining tensor)을 이용하여 고찰한다. 발산 반경방향 흐름의 국소 동역학은 특히 의사-플러그(pseudo-plug) 영역에서 간극 두께의 가변성에 의해 상당한 영향을 받을 수 있음이 관찰된다.
https://doi.org/10.1016/j.jnnfm.2023.105031
Viscoplasticity
Rotational symmetry
Mechanics
Kinematics
Finite element method
Mathematics
Flow (mathematics)
Viscosity
Regularization (linguistics)
Physics
2
Article
|
·
인용수 6
·
2022Numerical study on the engulfing behavior between immiscible droplets in a confined shear flow
Wankun Liu, Jang Min Park
IF 4.7 (2022)
Chemical Engineering Science
https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.118265
Mechanics
Flow (mathematics)
Shear (geology)
Shear flow
Materials science
Physics
Composite material
3
Article
|
인용수 2
·
2022Multi-dimensional finite element analyses of OECD lower head failure tests
Jang Min Park, Kukhee Lim
IF 2.7 (2022)
Nuclear Engineering and Technology
원자로 압력용기(RPV)의 중대사고 평가를 위해서는, 주어진 조건 하에서 RPV 하부 헤드의 과도 열-기계 거동을 예측할 수 있는 정확한 모델을 개발하는 것이 중요하다. 본 연구는 2차원 및 3차원 유한요소 모델을 사용하여 하부 헤드 파손을 재검토한다. 특히, 하부 헤드의 두께 및 열하중 분포에 존재하는 3차원성이 미치는 영향을 명확히 파악하고자 한다. 결과에 대한 엄밀한 검증을 위해 본 연구에서는 OLHF-1 및 OLHF-2 시험을 모두 고려한다. 그 결과, 파손 위치와 관련해서는 3차원 효과가 무시할 수 없는 것으로 시사된다. 두께 분포의 불균일성은 파손 위치와 시간에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 일반적으로 축대칭이 아닐 수 있는 열하중이 파손 평가에 가장 큰 영향을 미친다. 또한, 적용된 기계 하중에 따라 크리프 물성이 하부 헤드의 전역 변형에 영향을 줄 수 있음을 관찰한다.
https://doi.org/10.1016/j.net.2022.08.015
Head (geology)
Finite element method
Rotational symmetry
Creep
Structural engineering
Failure assessment
Mechanics
Deformation (meteorology)
Materials science
Engineering
최신 정부 과제
11
과제 전체보기
1
2022년 8월-2027년 2월
|34,165,000원복잡한 계면의 비선형거동에 대한 확산계면모델 및 연산방법 개발
○ 목표 1: 확산계면모델에서 계면의 운동학적 변수 연산방법 개발. ○ 목표 2: 계면의 구성모델과 확산계면모델의 연계 연산방법 개발 및 활용.
복잡한 계면
확산계면모델
전산역학
2
2022년 8월-2027년 2월
|30,749,000원복잡한 계면의 비선형거동에 대한 확산계면모델 및 연산방법 개발
○ 목표 1: 확산계면모델에서 계면의 운동학적 변수 연산방법 개발. ○ 목표 2: 계면의 구성모델과 확산계면모델의 연계 연산방법 개발 및 활용.
복잡한 계면
확산계면모델
전산역학
3
주관|
2022년 8월-2027년 2월
|34,165,000원복잡한 계면의 비선형거동에 대한 확산계면모델 및 연산방법 개발
○ 1 ~ 2년차: 확산계면모델에서 계면의 운동학적 변수 연산방법 개발.
- 계면의 운동학적 변수란 계면의 운동을 묘사하는 물리량이며, 계면의 구성모델 연산 시 필수적인 변수들입니다.
- 이를 위해 확산계면모델에서 상을 구별하는 변수로부터 i) 계면의 위치 및 방향을 정의하고, 계면의 운동학적 변수에 대한 ii) 기하학적 관계식을 도출하고, 이들을 iii) 연산하기 위한 알고리즘을 개발합니다.
○ 3 ~ 5년차: 계면의 구성모델과 확산계면모델의 연계 연산방법 개발 및 활용.
- 복잡한 계면의 구성모델 중 가장 단순한 형태의 Boussinesq-Scriven 모델에 대한 연산방법을 개발하고 성능을 검증합니다. 이 모델은 계면에 점성응력을 추가한 선형모델이며, 비선형 모델로 확장을 위한 기초가 됩니다.
- 계면의 비선형 모델에 대한 연산방법을 개발하고 성능을 검증합니다. 이 때 가장 대표적인 모델인 surface-upper convected Maxwell 모델을 적용합니다.
- 개발된 연산방법을 기초적인 액적 변형 문제에 적용하고 그 특성을 분석합니다.
- 확산계면모델의 장점(계면의 연속적 표현)을 활용한 예시 문제를 정의하고 해석합니다. 대표적으로 액적 분열 문제를 들 수 있습니다.
복잡한 계면
확산계면모델
전산역학