• Title/Summary/Keyword: 에너지흐름해석법

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A Study on the Transmission Path and Vibrosolating Character of Shipboard Structure-borne noise (SEA법에 의한 선박고체소음의 전파경로와 방진특성에 관한 연구)

  • 김사수;현명환;이도경;권종현;안시영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.223-230
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    • 1995
  • 본 연구에서는 선박소음해석을 수행하기 위한 기초작업으로서 실선 선박모델을 크게 3가지 경우로 구분하여 모델링 하였으며, SEA법을 적용하여 고체소음의 전달손실을 이론적으로 예측할 수 있는 방법을 제시하였으며, 또한 STL을 도입하여 각 요소간의 에너지 흐름 및 구성판요소의 재료별 방진효과를 알아보았다. 이 방법의 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 내장판의 종류에 따른 전달특성은 고주파 대역에서는 plywood, 저주파 대 역에서는 rockwool이 높은 손실값을 보였으며, glasswool은 전 주파수 대역에서 고른 손실값을 가짐을 확인하였다. 2) 기진원으로부터의 거리가 멀어짐에 따라 내장판의 효과가 크게 나타나며, 기진원의 근방 요소에서는 내장판의 효과보다는 강판의 두께의 영향이 두드 러짐을 알 수 있었다. 3) 내장판 요소중 plywood의 방진효과가 가장 크게 나타남을 알 수 있었다. 4) 본 SEA법에 의한 연구에서는 구성 판요소의 재질과 두께에 따른 고쳇음 의 전달특성을 이론적으로 해석하였으며, 차후 실험을 통한 검증이 요구되어 진다.

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Simulation of Natural Gas and Pulverized Coal Combustion using 93-PCGC-2 (93-PCGC-2을 이용한 천연가스 연소와 미분탄 연소 모사)

  • 조석연;서경원;이진욱
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • 향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

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Elucidating the Optoelectronic Properties of Metal Halide Perovskites (페로브스카이트 소재의 광전자 특성 분석)

  • Lee, Wonjong;Choi, Hajeong;Lim, Jongchul
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.24 no.5
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    • pp.1-14
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    • 2021
  • 유무기 하이브리드 금속-할라이드계 페로브스카이트(organic-inorganic metal halide perovskite) 페로브스카이트 반도체 소재는 광전자 소자와 소재 연구에 새로운 연구 흐름을 만들고 있다. 태양전지 성능이 불과 과거 몇 년 사이의 짧은 연구 기간에도 불구하고, 광-전 변환 소자 중에서도 단일 소자와 적층 소자(tandem)에서 높은 광-전 변환 효율을 나타내기 때문이다. 이러한 급격한 연구 성과와 성장에도 불구하고, 페로브스카이트 소재의 다양한 광전자 특성의 평가와 결과에 대한 논의가 필요한 상황이다. 특히 내부 이온 이동이 광전자 원거리 이동 특성 평가와 해석에 영향을 주는 경우, 페로브스카이트 소재를 기반으로 한 다양한 광전자 소자의 성능 향상과 해석에 여전히 모호함을 준다. 달리 얘기하면, 이 소재의 기초 특성을 이해하고자 적용하는 다양한 기존 특성 평가 분석법의 활용과 해석에도 복잡한 영향을 미치고 있다고 할 수 있다. 이러한 페로브스카이트 소재 내에서 광전자 원거리 이동을 측정하는 새로운 방법을 소개하고자 한다. 첫 번째 방법으로, Quasi-steady 상태에서 광전도도를 전기적 특성으로 측정하고, 광조사 하에 투과 및 반사를 광학적으로 측정하여, 전도도와 광전자 밀도를 동시에 평가하는 방법으로, photo-induced transmission and reflection (PITR) 분광분석법이다. 이 분광분석법은 실제 소자의 구동조건을 구현한 상태에서 광전자의 원거리 이동에서 발생하는 광전자 밀도 변화를 반영한 광전자 이동도 특성 평가라는 장점을 가지고 있다. 두 번째 방법으로, 기존의 연속 전압 인가 방법 대신 펄스형 전압 인가 방식을 도입하는 방법으로, pulsed voltage space charge limited current (PV-SCLC) 분석법이다. 이는 펄스형 전압 인가 방법으로 이온의 이동을 최소화하여, 전류-전압 측정에서 히스테리시스가 없고 측정결과의 재현성과 신뢰도가 매우 높은 장점이 있다.

Improved Vibration Vector Intensity Field for FEM and Experimental Vibrating Plate Using Streamlines Visualization (유선 가시화를 이용한 FEM과 실험에 의한 진동판에 대한 개선된 진동 벡터 인텐시티장)

  • Fawazi, Noor;Jeong, Jae-Eun;Oh, Jae-Eung
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.22 no.8
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    • pp.777-783
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    • 2012
  • Vibration intensity has been used to identify the location of a vibration source in a vibrating system. By using vectors representation, the source of the power flow and the vibration energy transmission paths can be revealed. However, due to the large surface area of a plate-like structure, clear transmission paths cannot be achieved using the vectors representation. Experimentally, for a large surface object, the number of measured points will also be increased. This requires a lot of time for measurement. In this study, streamlines representation is used to clearly indicate the power flow transmission paths at all surface plate for FEM and experiment. To clearly improve the vibration intensity transmission paths, streamlines representation from experimental works and FEM computations are compared. Improved transmission paths visualization for both FEM and experiment are shown in comparison to conventional vectors representation. These streamlines visualization is useful to clearly identify vibration source and detail energy transmission paths especially for large surface plate-like structures. Not only that, this visualization does not need many measured point either for experiment or FEM analysis.

Variation Characteristics of Wave Field around Three-Dimensional Low-Crested Structure (3차원저천단구조물(LCS) 주변에서 파동장의 변동특성)

  • Lee, Jun Hyeong;Bae, Ju Hyun;An, Sung Wook;Lee, Kwang Ho;Kim, Do Sam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.31 no.3
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    • pp.180-198
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    • 2019
  • In recent years, countries like Europe and Japan have been involved in many researches on the Low-Crested Structure (LCS) which is the method to protect beach erosion and it is regarded as an alternative to the submerged breakwaters, and compiled its results and released the design manual. In the past, studies on LCS have focused on two-dimensional wave transmission and calculating required weight of armor units, and these were mainly examined and discussed based on experiments. In this study, three-dimensional numerical analysis is performed on permeable LCS. The open-source CFD code olaFlow based on the Navier-Stokes momentum equations is applied to the numerical analysis, which is a strongly nonlinear analysis method that enables breaking and turbulence analysis. As a result, the distribution characteristics of the LCS such as water level, water flow, and turbulent kinetic energy were examined and discussed, then they were carefully compared and examined in the case of submerged breakwaters. The study results indicate that there is a difference between the flow patterns of longshore current near the shoreline, the spatial distribution of longshore and on-offshore directions of mean turbulent kinetic energy in case of submerged breakwaters and LCS. It is predicted that the difference in these results leads to the difference in sand movement.

Development of Radiation Shielding Analysis Program Using Discrete Elements Method in X-Y Geometry (2차원 직각좌표계에서 DEM을 이용한 방사선차폐해석 프로그램개발)

  • Park, Ho-Sin;Kim, Jong-Kyung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.51-62
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    • 1993
  • A computational program [TDET] of the particle transport equation is developed on radiation shielding problem in two-dimensional cartesian geometry based on the discrete element method. Not like the ordinary discrete ordinates method, the quadrature set of angles is not fixed but steered by the spatially dependent angular fluxes. The angular dependence of the scattering source term in the particle transport equation is described by series expansion in spherical harmonics, and the energy dependence of the particles is considered as well. Three different benchmark tests are made for verification of TDET : For the ray effect analysis on a square absorber with a flat isotropic source, the results of TDET calculation are quite well conformed to those of MORSE-CG calculation while TDET ameliorates the ray effect more effectively than S$_{N}$ calculation. In the analysis of the streaming leakage through a narrow vacuum duct in a shield, TDET shows conspicuous and remarkable results of streaming leakage through the duct as well as MORSE-CG does, and quite better than S$_{N}$ calculation. In a realistic reactor shielding situation which treats in two cases of the isotropic scattering and of linearly anisotropic scattering with two groups of energy, TDET calculations show local ray effect between neighboring meshes compared with S$_{N}$ calculations in which the ray effect extends broadly over several meshes.eshes.

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Application of PIV in the Flow Field Over a Fixed Dune Bed (언덕이 있는 하상유동 계측을 통한 PIV기법의 수력학적 적용연구)

  • Hyun B. S.;Balacharldar R.;Patel V, C.
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.10-15
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    • 2002
  • The assessment of PIV to measure the mean velocity and turbulence was carried out over a train of fixed two-dimensional dunes. The agreement between the PIV and LDV is good enough even in regions of flow reversals and high shear. Though limited in the wall normal direction field-of-view, PIV provides instantaneous flow fields, which reveal the complex nature of flow over dunes, as well as more sophisticated analyses such as two-point space correlation and quadrant analysis with a reasonable accuracy The present study is expected to be directly applied to more complex flow such as sediment transport.

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Exact solver of Saint-Venant system with discontinuous geometry (불연속 지형조건에 대한 Saint-Venant 방정식의 정해법)

  • Jung, Jaeyoung;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.256-256
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    • 2021
  • Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

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An Implicit Method to Analysis Unsteady Flow (부정류의 IMPLICIT 수치해석)

  • 이종태
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.17 no.2
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    • pp.71-76
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    • 1981
  • In order to make a numerical modeling for the one dimensional unsteady flow which expressed by Saint Venant partial differential equations, Preissmann's implicit scheme was used, and it's stability and accuracy was mentioned. By introducing recurrence relations make it possible to use double sweep algorithm. Effective parameters to the result were the values of the $\Delta$t/$\Delta$x, $\theta$ and the chezy coefficient. In oder to get numerical solutions with enough accuracy, $\Delta$t/$\Delta$x should not be far from the value of 1, and the criteria of the $\theta$ was 0.6<$\theta$<1.0 for the stability without condition. This model should be calibrated by real field data, and expected to be developed for the simulation of the river system and to the long wave analysis for one dimensional coastal zone problem.

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Numerical Analysis of Reflection Characteristics of Perforated Breakwater with a Resonant Channel (공진수로 내장형 유공방파제의 반사특성에 관한 수치해석 연구)

  • Kim, Jeong-Seok;Seo, Ji-Hye;Lee, Joong-Woo;Park, Woo-Sun
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.38 no.5
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    • pp.503-509
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    • 2014
  • In this study, a new concept perforated breakwater is proposed, which is having resonant channels. In the channel, perforated plate is installed for dissipating wave energy induced by flow separations. The breakwater has two advantages compared with conventional perforated breakwater having wave chamber with slotted walls. One is easy to control the target wave condition for dissipating wave energy, and the other is having the high structural safety because the structural members are not exposed to impact waves, directly. To evaluate wave reflection characteristics of the proposed breakwater, numerical experiment was carried out by using Galerkin's finite element model based on the linear potential theory. The results indicated that considerable energy dissipation occurs near the resonant period of channel, and wave reflection characteristics are affected by channel shape, location and opening ratio.