수치해석을 이용한 마이크로 인젝터의 내부 미세유동장 해석 및 개발 - 이윤환 (The Graduate School, Ajou University, 2005)
최근 MEMS (Micro ElectroMechanical Systems) 기술의 발달에 따라 약물전달시스템의 중요성이 증대되고 있다. 약물전달시스템에서는 소량의 약물을 정확하고 일정하게 조절하는 것이 중요하기 때문에 미소 유체 소자의 성능평가 및 최적설계를 위해 상용코드인 CFD-ACE+ 를 사용해서 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 연구는 마이크로 인젝터 내부의 유동장을 해석하고 인젝터를 개발하는데 목적을 두고 있다. 또한 채널 내의 유동이 비정상상태 2상(相)유동이기 때문에 수치해석을 하기 위하여 일반적으로 알려진 연속방정식과 Navier-Stokes 방정식 이외에 VOF (Volume of fluid) 모델링 기법과 PLIC(Piecewise Linear Interface Construction) 기법을 사용하였으며 미소 유체 소자라는 것을 감안하여 표면장력을 고려하였다. 연구 내용은 모세관 현상의 모사를 통해 코드의 타당성을 검증한 뒤 2004년도에 아주대학교에서 개발된 모델을 시뮬레이션 해보고 새로운 형상들을 추가적으로 수치적으로 해석해보았다. 형상에 따라 원하는 방향으로 어느 정도의 물이 출구부로 전달되는지 혹은 다른 문제점은 발생하지 않는지 살펴보았다. 최종적으로 현재까지 고안된 모델들 중 최적설계 된 모델을 찾아보았다.
학위논문(석사)--아주대학교 대학원 :기계공학과,2005. 8