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입구와 출구를 갖는 특정 형상의 연속적 유동장에서의 점도를 측정하는 방법으로서,상기 특정 형상의 유동장에서 유동하는 불특정다수 유체들의 유동 특성을 정량화한 유동수를 준비하는 단계;상기 유동장에서의 유체의 유량 및 압력강하를 측정하는 단계; 및상기 유량 및 상기 압력강하를 이용하여 평균에너지소산율을 산출하고, 상기 유동장에서의 유동수 및 상기 평균에너지소산율을 기초로 유효전단율에 따른 유체의 점도를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 유동장에서의 유동수는 에너지소산율계수 및 유효전단율계수 를 포함하며,상기 유동장에서의 유동수를 준비하는 단계는 상기 에너지소산율계수 를 사전에 획득하는 단계 및 상기 유효전단율계수 를 사전에 획득하는 단계를 포함하고,상기 유체의 점도를 도출하는 단계는 하기 수학식1및 수학식2를 이용하여 상기 유효전단율에 따른 유체의 점도를 도출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법:[수학식1][수학식2]여기서, 는 상기 유동장의 평균에너지소산율로서 상기 유량, 상기 압력강하 및 유동장의 부피에 대한 함수이고, 는 상기 유동장의 유효전단율, 는 상기 유체의 점도, 는 상기 유동장의 겉보기 전단율, 는 에너지소산율계수, 는 유효전단율계수
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제1항에 있어서,상기 연속적 유동장은 복수개의 입구와 단일 출구를 구비하며,상기 유체의 점도를 도출하는 단계는 하기 수학식 A을 이용하여 총에너지소산율을 산출하고, 상기 총에너지소산율 및 상기 유동장의 부피를 기초로 평균에너지소산율을 산출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법:[수학식 A]여기서, n은 입구의 수량, 는 각 입구와 단일 출구 사이에서의 유체의 압력강하, 는 각 입구에서의 유체의 유량
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제1항에 있어서,상기 연속적 유동장은 단일 입구와 복수개의 출구를 구비하며,상기 유체의 점도를 도출하는 단계는 하기 수학식 B을 이용하여 총에너지소산율을 산출하고, 상기 총에너지소산율 및 상기 유동장의 부피를 기초로 평균에너지소산율을 산출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법:[수학식 B]여기서, n은 출구의 수량, 는 단일 입구와 각 출구 사이에서의 유체의 압력강하, 는 각 출구에서의 유체의 유량
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제1항에 있어서,상기 에너지소산율계수 를 사전에 획득하는 단계는, 점도를 알고 있는 뉴턴유체를 상기 유동장에 주입하는 단계;상기 유동장에서의 상기 뉴턴유체의 유량 및 압력강하를 측정하는 단계;상기 뉴턴유체의 유량 및 압력강하를 이용하여 상기 뉴턴유체의 평균에너지소산율을 구하는 단계;상기 뉴턴유체의 밀도, 평균속도 및 점도, 상기 유동장의 특성길이, 상기 뉴턴유체의 겉보기 전단율, 상기 뉴턴유체의 평균에너지소산율을 이용하여 레이놀즈수 및 파워수를 구하는 단계; 및상기 레이놀즈수, 상기 파워수 및 상기 에너지소산율계수 간의 관계를 이용하여 상기 에너지소산율계수 를 구하는 단계를 포함하는 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 에너지소산율계수 를 사전에 획득하는 단계는, 뉴턴유체를 이용하여 상기 유동장의 속도장을 구하는 단계;상기 뉴턴유체의 점도와 상기 유동장의 미소지점에서의 전단율의 제곱을 곱하여 국부 에너지소산율을 구하는 단계;상기 국부 에너지소산율을 상기 유동장 전체에 대하여 적분하여 총 에너지소산율을 구하는 단계;상기 총 에너지소산율을 상기 유동장의 부피로 나누어 상기 뉴턴유체의 평균에너지소산율을 구하는 단계;상기 뉴턴유체의 밀도, 평균속도 및 점도, 상기 유동장의 특성길이, 상기 뉴턴유체의 겉보기 전단율, 상기 뉴턴유체의 평균에너지소산율을 이용하여 레이놀즈수 및 파워수를 구하는 단계; 및상기 레이놀즈수, 상기 파워수 및 상기 에너지소산율계수 간의 관계를 이용하여 상기 에너지소산율계수 를 구하는 단계를 포함하는 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 유효전단율계수 를 사전에 획득하는 단계는, 점도거동을 알고 있는 비뉴턴유체를 상기 유동장에 주입하는 단계;상기 유동장에서의 상기 비뉴턴유체의 유량 및 압력강하를 측정하는 단계;상기 비뉴턴유체의 유량 및 압력강하를 이용하여 상기 비뉴턴유체의 평균에너지소산율 및 파워수를 구하는 단계;상기 비뉴턴유체의 파워수와 동일한 값을 가지는 뉴턴유체의 파워수에 대응되는 뉴턴유체의 레이놀즈수를 찾고, 상기 뉴턴유체의 레이놀즈수를 유효 레이놀즈수로 간주하는 단계;상기 유효 레이놀즈수, 상기 비뉴턴유체의 밀도, 평균속도, 상기 유동장의 특성길이를 이용하여 상기 비뉴턴유체의 점도를 구하고, 상기 점도를 유효 점도로 간주하는 단계;상기 유효 점도와 상기 점도거동을 이용하여 상기 유동장의 유효전단율을 구하는 단계; 및상기 유효전단율과 겉보기 전단율 간의 관계를 이용하여 상기 유효전단율계수 를 구하는 단계를 포함하는 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 유효전단율계수 를 사전에 획득하는 단계는, 점도거동을 알고 있는 비뉴턴유체를 이용하여 유동해석을 수행하는 단계;상기 비뉴턴유체의 점도와 상기 유동장의 미소지점에서의 전단율의 제곱을 곱하여 국부 에너지소산율을 구하는 단계;상기 국부 에너지소산율을 상기 유동장 전체에 대하여 적분하여 총 에너지소산율을 구하는 단계;상기 총 에너지소산율을 상기 유동장의 부피로 나누어 상기 비뉴턴유체의 평균에너지소산율을 구하는 단계;상기 비뉴턴유체의 밀도, 평균속도, 겉보기 전단율 및 평균에너지소산율을 이용하여 파워수를 구하는 단계; 상기 비뉴턴유체의 파워수와 동일한 값을 가지는 뉴턴유체의 파워수에 대응되는 뉴턴유체의 레이놀즈수를 찾고, 상기 뉴턴유체의 레이놀즈수를 유효 레이놀즈수로 간주하는 단계;상기 유효 레이놀즈수, 상기 비뉴턴유체의 밀도, 평균속도, 상기 유동장의 특성길이를 이용하여 상기 비뉴턴유체의 점도를 구하고, 상기 점도를 유효 점도로 간주하는 단계;상기 유효 점도와 상기 점도거동을 이용하여 상기 유동장의 유효전단율을 구하는 단계; 및상기 유효전단율과 겉보기 전단율 간의 관계를 이용하여 상기 유효전단율계수 를 구하는 단계를 포함하는 연속적 유동장에서의 점도 측정 방법
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입구와 출구를 갖는 특정 형상의 연속적 유동장에서의 점도를 측정하는 시스템으로서,상기 특정 형상의 유동장에서 유동하는 불특정다수 유체들의 유동 특성을 정량화한 유동수를 저장하는 유동수저장부;상기 유동장에서의 유체의 유량을 측정하는 유량측정부;상기 유동장에서의 압력강하를 산출하기 위한 압력측정부; 및상기 측정된 유량 및 압력강하를 이용하여 평균에너지소산율을 산출하고, 상기 유동장에서의 유동수 및 상기 평균에너지소산율을 기초로 유효전단율에 따른 유체의 점도를 도출하는 도출부;를 포함하고, 상기 유동장에서의 유동수는 에너지소산율계수 및 유효전단율계수 를 포함하며,상기 도출부는 하기 수학식1 및 수학식2를 이용하여 상기 유효전단율에 따른 유체의 점도를 도출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 시스템:[수학식1][수학식2] 여기서, 는 상기 유동장의 평균에너지소산율로서 상기 유량과 상기 압력강하의 곱을 상기 유동장의 부피로 나눈 값이고, 는 상기 유동장의 유효전단율, 는 상기 유체의 점도, 는 상기 유동장의 겉보기 전단율, 는 에너지소산율계수, 는 유효전단율계수
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제9항에 있어서,상기 연속적 유동장은 복수개의 입구와 단일 출구를 구비하며,상기 도출부는 하기 수학식 A을 이용하여 총에너지소산율을 산출하고, 상기 총에너지소산율 및 상기 유동장의 부피를 기초로 평균에너지소산율을 산출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 시스템:[수학식 A]여기서, n은 입구의 수량, 는 각 입구와 단일 출구 사이에서의 유체의 압력강하, 는 각 입구에서의 유체의 유량
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제9항에 있어서,상기 연속적 유동장은 단일 입구와 복수개의 출구를 구비하며,상기 도출부는 하기 수학식 B을 이용하여 총에너지소산율을 산출하고, 상기 총에너지소산율 및 상기 유동장의 부피를 기초로 평균에너지소산율을 산출하는, 연속적 유동장에서의 점도 측정 시스템:[수학식 B]여기서, n은 출구의 수량, 는 단일 입구와 각 출구 사이에서의 유체의 압력강하, 는 각 출구에서의 유체의 유량
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입구와 출구를 갖는 특정 형상의 연속적 유동장에서 유동하는 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 방법으로서,상기 특정 형상의 유동장에서 유동하는 불특정다수 유체들의 유동 특성을 정량화한 유동수를 준비하는 단계;상기 비뉴턴 유체의 점도거동 정보를 준비하는 단계; 및상기 유동장에서의 유동수 및 상기 점도거동 정보를 기초로 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 및 압력강하 중 어느 하나의 정보로부터 다른 하나의 정보를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 유동장에서의 유동수는 에너지소산율계수 , 및 유효전단율계수 를 포함하며,상기 유동장에서의 유동수를 준비하는 단계는 상기 에너지소산율계수 를 사전에 획득하는 단계 및 상기 유효전단율계수 를 사전에 획득하는 단계를 포함하며,상기 다른 하나의 정보를 도출하는 단계는 하기 수학식6, 수학식7 및 수학식 8 중 적어도 하나를 이용하는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 방법:[수학식6][수학식7][수학식8]여기서, Np 는 파워수, P 는 응력에 따른 전체 파워로서 상기 유량과 상기 압력강하의 곱, 는 상기 유동장의 겉보기 전단율, 는 상기 유동장의 유효전단율, 는 레이놀즈수, 는 에너지소산율계수, 는 유효전단율계수
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제13항에 있어서,상기 다른 하나의 정보를 추출하는 단계는,상기 유동장의 겉보기 전단율과 유효전단율계수 간의 관계를 이용하여 상기 유동장의 유효전단율을 구하는 단계;상기 유동장의 유효전단율과 상기 점도거동을 이용하여 유효점도를 구하는 단계;유체의 평균속도, 밀도 및 점도, 상기 유동장의 특성길이 간의 관계와 상기 유효점도를 이용하여 유효레이놀즈수를 구하는 단계;상기 유효전단율계수 와 상기 유효레이놀즈수를 이용하여 파워수를 구하는 단계;및유체의 평균속도, 밀도, 겉보기 전단율, 상기 유동장에서의 유체 부피 및 상기 파워수를 이용하여 응력에 따른 전체 파워를 구하는 단계;를 포함하며, 상기 응력에 따른 전체 파워를 구하는 단계를 통해 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 및 압력강하 간의 관계를 구할 수 있는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 방법
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제15항에 있어서,상기 다른 하나의 정보를 도출하는 단계는,상기 어느 하나의 정보가 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 정보이며, 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 정보를 통해 상기 겉보기 전단율 및 유체의 평균속도 중 적어도 하나를 구하는 단계를 더 포함하는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 방법
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입구와 출구를 갖는 특정 형상의 연속적 유동장에서 유동하는 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측할 수 있는 시스템으로서,상기 특정 형상의 유동장에서 유동하는 불특정다수 유체들의 유동 특성을 정량화한 유동수를 저장하는 유동수저장부;상기 비뉴턴 유체의 점도거동 정보를 저장하는 점도거동정보저장부; 및상기 유동장에서의 유동수 및 상기 점도거동 정보를 기초로, 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 및 압력강하 중 어느 하나의 정보로부터 다른 하나의 정보를 도출하는 도출부를 포함하고, 상기 유동장에서의 유동수는 에너지소산율계수 및 유효전단율계수 를 포함하며,상기 도출부는 하기 수학식6, 수학식7 및 수학식 8 중 적어도 하나를 이용하는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 예측시스템:[수학식6][수학식7][수학식8]여기서, Np 는 파워수, P 는 응력에 따른 전체 파워로서 상기 유량과 상기 압력강하의 곱, 는 상기 유동장의 겉보기 전단율, 는 상기 유동장의 유효전단율, 는 레이놀즈수, 는 에너지소산율계수, 는 유효전단율계수
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제17항에 있어서,상기 도출부는,겉보기 전단율과 유효전단율계수 간의 관계를 이용하여 유효전단율을 구하는 유효전단율 산출부;상기 유효전단율과 상기 점도거동을 이용하여 유효점도를 구하는 유효점도 산출부;유체의 평균속도, 밀도 및 점도, 상기 유동장의 특성길이 간의 관계와 상기 유효점도를 이용하여 유효레이놀즈수를 구하는 유효레이놀즈수 산출부;상기 유효전단율계수 와 상기 유효레이놀즈수를 이용하여 파워수를 구하는 파워수 산출부;및유체의 평균속도, 밀도, 겉보기 전단율, 상기 유동장에서의 유체 부피 및 상기 파워수를 이용하여 응력에 따른 전체 파워를 구하는 전체파워 산출부;를 포함하며, 상기 전체파워 산출부는, 상기 구해진 응력에 따른 전체 파워를 기초로 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 및 압력강하 간의 관계를 구하는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 예측시스템
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제19항에 있어서,상기 어느 하나의 정보가 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 정보이며, 상기 도출부는 상기 유동장에서의 비뉴턴 유체의 유량 정보를 통해 상기 겉보기 전단율 및 유체의 평균속도 중 적어도 하나를 구하는 유량정보이용부를 더 포함하는, 비뉴턴 유체의 유량 또는 압력강하를 예측하는 예측시스템
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