• 제목/요약/키워드: 단일관 모델

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Dynamics and Flow Pattern in the Vertical single-tube Reflux Condenser (수직 단일 관에서의 재관수응축시 유동 패턴과 동적 특성분석)

  • 이재영
    • Journal of Energy Engineering
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    • 제9권4호
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    • pp.358-365
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    • 2000
  • 본 연구에서는 수직 단일관에서의 재관수(reflux) 응축 현상에서 증기유량이 역류제한치보다 큰 경우에 발생하는 다양한 유동 패턴을 예측하고, 그 동적 특성을 해석하기 위한 모델을 개발하였다. 특히 L/D가 큰 재관수 응축기에서 발생하는 충전 방출 모드에서의 동적 특성을 예측하는 것이 목표이다. 응축기의 내부를 액체와 증기의 두 영역으로 나누어 질량, 에너지, 운동량 보존에 입각한 본 모델은, 형성된 물기둥의 진동시 갈래질 경계(bifurcation boundary)와 진동주기를 예측할 수 있다. 이 모델은 McMaster 대학에서 수행한 실험결과와 비교한 결과 양호한 예측을 했고, 튜브 직경변화 효과를 잘 묘사하였다. 이러한 단순 모델은 재관수 응축기의 설계시에 설계변수를 도출하는데 사용될 수 있고, 인위적으로 부여한 압력펄스를 이용하여 재관수 응축기의 운전영역을 개선하는데 기초로 활용될 수 있다.

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Validity of Two-layered Ocean Bottom Model for Ray Model (음선 모델에 적용된 이층 해저 바닥 모델의 유효성)

  • Lee, Keunhwa;Seong, Woojae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제34권6호
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    • pp.470-478
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    • 2015
  • A heuristic method treating a layered ocean bottom in a ray modeling is to use the plane wave reflection coefficient for multiple-layered structure, named an one-layer assumption in this paper. We examine the validity of one-layer assumption in the case of two-layered ocean bottom, and obtain a simple inequality condition depending on the sound speed ratio, the ratio of layer thickness to source-receiver range, and the grazing angle of first reflected ray. From this inequality condition, it is shown that an one-layer assumption can be applicable to ray propagation problems at mid frequencies. Finally, numerical experiments are performed in the ocean environment similar to the East Sea in Korea. Incoherent transmission loss is calculated by the geometrical beam model with the plane wave reflection coefficient for multiple-layered ocean bottom and compared with the result of SNUPE 2.0, which is a parabolic equation package developed in Seoul National University.

Multi Zone Fuel Model for CANDU Reactor (CANDU 원자로용 다영역 핵연료모델)

  • 전용준;오세기;정근모
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 한국에너지공학회 1993년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.109-109
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    • 1993
  • CANDU 원자로 지역별 대표 핵연료봉 1개에 대하여 열행태를 해석할 수 있는 '평균 단일 핵연료(ASF : Averaged Single Fuel)' 모델을 우선 제안하였다. 핵 연료봉 하나를 12 개 동일 체적의 환형 격자로 나누고 시공간을 고려하는 전진 유한 미분 해석을 적용하여 핵연료봉내에서의 열적 변이를 모사 하였다. 핵연료의 전도도 및 비열은 온도에 종속함이 가정되었다. 주어진 열출력에 대하여, 핵연료와 피복관내의 정상상태 온도분포를 산출하였고 주어진 냉각재 온도 및 표면 열 전달 계수에 대하여 핵연료봉 단위 길이당 저장열을 계산하였다. 초기 온도 분포의 임의 값에 대하여, 시간 단계별 열출력 및 열전달 계수 변이에 따른 저장열, 온도 분포, 냉각재료의 출력과 피복관 온도 변이를 계산하였다. 이후 ASF 모델을 CANDU 14개 지역 출력 특성의 실제적 모사 및 해석이 가능하도록, 14개 지역 대표 핵연료봉모델 모두를 동시에 포함하는 '다영역 핵연료(MZF : Multi Zone Fuel)' 모델로 확장하였다.

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Numerical Study on Steam-Methane Reaction Process in a Single Tube Considering Porous Catalyst (다공성 촉매를 고려한 단일튜브 내의 수증기-메탄 개질에 관한 수치해석 연구)

  • Moon, Joo Hyun;Lee, Seong Hyuk;Yoon, Kee Bong;Kim, Ji Yoon
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • 제18권4호
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    • pp.56-62
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    • 2014
  • The present study investigated numerically heat and mass transfer characteristics of a fixed bed reactor by using a computational fluid dynamics (CFD) code of Fluent (ver. 13.0). The temperature and species fraction were estimated for different porosities. For modeling of the catalyst in a fixed bed tube, catalysts were regarded as the porous material, and the empirical correlation of pressure drop based on the modified Eugun equation was used for simulation. In addition, the averaged porosities were taken as 0.545, 0.409, and 0.443 and compared with non-porous state. The predicted results showed that the temperature at the tube wall became higher than that estimated along the center line of tube, leading to higher hydrogen generation by the endothermic reaction and heat transfer. As the mean porosity increases, the hydrogen yield and the outlet temperature decreased because of the pressure drop inside the reformer tube.

Prediction of NOx emission for marine diesel engines of existing ship (선박용 디젤엔진의 NOx배출량 예측방법에 관한 연구)

  • Kim, Seong-Woon;Jung, Kyun-Sik;Kim, Houng-Soo;Choi, Jae-Sung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.674-680
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    • 2014
  • Monitoring systems of informations for ship performance have become important gradually for economical management of existing ship. Monitoring of NOx emission from marine diesel engines is one of them. The measurement of NOx emission, however has been many difficulties due to technical and costly problems. A monitoring by prediction method of NOx on-board ship according to sailing condition of ship could be an useful method. In this paper, it is discussed about modified method of one-zone model which has been utilized usually for analyzing the combustion process. The modified method is able to calculate the temperature of burned region from the result by one-zone model. Influences which excess air ratio during combustion process affected for the gas temperature and NOx emission were investigated. From the results variation of excess air ratio during combustion process could be estimated inversely through the comparison with measurement of NOx emission.

Shape and Motion Visualization of the Left Ventricle using a Dynamic Gaussian Blob Model (동적 가우시안 블럽 모델을 이용한 좌심실의 형태 및 운동 가시화)

  • Choi, Soo-Mi;Kim, Myoung-Hee
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • 제27권9호
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    • pp.768-776
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    • 2000
  • 본 논문에서는 심혈관 조영영상으로부터 좌심실의 형태 및 운동을 가시화하기 위해 기하학적 정보와 물리적 정보를 통합한 동적 가우시안 블럽(dynamic gaussian blob)모델을 개발하였다. 동적 가우시안 블럽 모델은 superellipsoid에 3차원 가우시안 형태함수를 갖는 단일 유한요소를 통합한 것으로, 좌심실에 작용되는 가상적인 힘에 의해 형태를 적하하고, 심박동 전 주기에서의 운동을 추적한다. 또한 벽 운동 정도에 따라 다른 색을 지정하여 볼 수 있도록 함으로써 벽 운동에 이상이 있는 부위를 육안으로 쉽게 판별할 수 있도록 하였다. 이와 같은 좌심실의 동적.색체 가시화는 형태가 변황되는 심장질환이나 허혈이나 심근경색증처럼 심실벽 운동에 이상이 있는 질환의 진단을 도울 수 있다.

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Investigation of Bubble Behavior in Rectangular Microchannels for Different Aspect Ratios (다른 세장비의 사각 마이크로채널 내의 기포 거동에 관한 연구)

  • Choi, Chi-Woong;Yu, Dong-In;Kim, Moo-Hwan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • 제34권5호
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    • pp.471-479
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    • 2010
  • The adiabatic two-phase flow in single rectangular microchannels was studied for different aspect ratios. The working fluids were liquid water and nitrogen gas. The hydraulic diameters of the rectangular microchannels were 490, 322, and $143\;{\mu}m$, and the widths of the microchannels were around $500\;{\mu}m$. The two-phase flow pattern was visualized using a high-speed camera and a long-distance microscope. This study was focused on bubble flow regimes. From the visualized images, the bubble velocity, bubble length, number of bubbles, and void fraction were evaluated. Further, the pressure drop in a single bubble was evaluated by using a unit cell model. The bubble velocity is proportional to the superficial velocity. Further, the relationship between the void fraction and the volumetric quality is linear. The pressure drop in a single elongated bubble is strongly related to the aspect ratio. Finally, the new correlation about the pressure drop of a single elongated bubble in the rectangular microchannel was proposed.

The Effect of Flow Distribution on Transient Thermal Behaviour of CDPF during Regeneration (배기의 유속분포가 CDPF의 재생 시 비정상적 열적 거동에 미치는 영향)

  • Jeong, Soo-Jin;Lee, Jeom-Joo;Choi, Chang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • 제17권2호
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    • pp.10-19
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    • 2009
  • The working of diesel particulate filters(DPF) needs to periodically burn soot that has been accumulated during loading of the DPF. The prediction of the relation between an uniformity of gas velocity and soot regeneration efficiency with simulations helps to make design decisions and to shorten the development process. This work presents a comprehensive combined 'DOC+CDPF' model approach. All relevant behaviors of flow fluid are studied in a 3D model. The obtained flow fields in the front of DPF is used for 1D simulation for the prediction of the thermal behavior and regeneration efficiency of CDPF. Validation of the present simulation are performed for the axial and radial direction temperature profile and shows goods agreement with experimental data. The coupled simulation of 3D and 1D shows their impact on the overall regeneration efficiency. It is found that the flow non-uniformity may cause severe radial temperature gradient, resulting in degrading regeneration efficiency.

Prediction of Lateral Deflection of Model Piles Using Artificial Neural Network by the Application Readjusting Method (Readjusting 기법을 적용한 인공신경망의 모형말뚝 수평변위 예측)

  • 김병탁;김영수;정성관
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • 제17권1호
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    • pp.47-56
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    • 2001
  • 본 논문에서는 단일 및 군말뚝의 수평변위를 예측하기 위하여 신경망 학습속도의 향상과 지역 최소점 수렴을 방지하는 Readjusting 기법을 적용한 인공신경망을 도입하였다. 이 인공신경망을 M-EBPNN 이라고 한다. M-EBPNN에 의한 결과는 낙동강 모래지반에서 단일 및 군말뚝에 대하여 수행한 일련의 모형실험결과와 비교하였으며, 그리고 신경망의 학습속도와 지역 최소점의 수렴성을 평가하기 위하여 오류 역전파 신경망(EBPNN)의 결과와도 비교 분석하였다. M-EBPNN의 적용성 검증을 위하여 200개의 모형실험결과들을 이용하였으며, 신경망의 구조는 EBPNN의 구조와 동일한 한 개의 입력층과 두 개의 은닉층 그리고 한 개의 출력층으로 구성되었다. 전체 데이터의 25%, 50% 그리고 75% 결과는 각각 신경망의 학습에 이용되었으며 학습에 이용하지 않은 데이터들은 예측에 이용되었다. 그리고, 신경망의 최적학습을 위하여 적합한 은닉층의 뉴런 수와 학습률은 EBPNN에서 결정한 값들을 본 신경망에 이용하였다. 해석결과들에 의하면, 동일한 학습패턴에서의 M-EBPNN이 학습 반복횟수는 EBPNN 보다 최고 88% 감소하였으며 지역 최소점에 수렴하는 현상은 거의 나타나지 않았다. 따라서, 인공신경망 모델이 수평하중을 받는 말뚝의 수평변위 예측에 적용될 수 있는 가능성을 보여 주었다.

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A Study on Energy-Efficient Deployment for Wireless Sensor Networks (무선 센서네트워크의 에너지 효율적 배치에 관한 연구)

  • 문준수;이상학;이승관;정태충
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.10-12
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    • 2004
  • 무선 센서네트워크는 센싱 지역에 분산되어 있는 초소형 센서 노드들이 감지/처리한 데이터를 수집노드로 전송하여 원격의 사용자가 센싱 지역의 상황인지를 가능하게 하는 유비쿼터스 컹퓨팅의 기반 네트워크이다. 전력 사용이 극히 제한된 센서 노드를 이용하여 무선 센서 망을 구성, 유지하며 데이터를 수집하기 위해서는 효율적인 망의 형태와 이에 따른 네트워크 배치 전략을 필요로 한다. 클러스터 기반 네트워크의 형태는 밀집도가 높은 센서네트워크에서 데이터병합을 수행하고 노드간 에너지 소비 균형을 이루기 위한 효과적인 구조이다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 단일 홉 전송 구조에서 데이터 수집률을 높이고 노드간 에너지 사용의 균형을 이루게 하여 네트워크의 생존시간을 최대화할 수 있는 네트워크 배치 방법을 제안하였다. 클러스터링 기법에 따른 에너지 소비 모델을 분석하고 이를 통해 노드의 적절한 밀집도를 산출하였다. 싱크로부터 멀어질수록, 센서필드의 중앙보다는 외곽에 노드의 배치를 조밀하게 배치하여 네트워크의 생존시간을 늘렸다. 시뮬레이션을 통해 효율적인 네트워크의 배치가 노드간 에너지 소비의 균형을 이루도록 하여 네트워크의 생존시간을 늘일 수 있음을 확인하였다.

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