• 제목/요약/키워드: Diffusion wave equation

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$\textsc{k}-\varepsilon$ 난류 모형을 이용한 해향저류의 해석 (Analysis of Undertow Using$\textsc{k}-\varepsilon$ Turbulence Model)

  • Hwang, Seung-Yong;Lee, Kil-Seong
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.357-368
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    • 1993
  • 확산이 지배적인 흐름을 가정하여, 쇄파대의 해향저류와 난류구조에 대한 수치모형이 $ extsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 개발되었다. 해향저류란 쇄파대에서 바다쪽으로 흐르는 주기평균된 강한 흐름을 말하며 주로 파곡 아래에 나타난다. 롤러에서 쇄파에 의해 발생된 난류는 아래쪽으로 퍼져나가면서 그 기운을 잃게된다. 지배 방정식은 파에 의한 주기평균-전단응력이 고려된 운동 방정식과 쇄파에 의한 난류 에너지 생성이 포함된 $textsc{k}$-와 $\varepsilon$-식으로 구성된다. 이 식들은 삼단계 완전 음해법으로 차분되고, Thomas 알고리즘으로 풀 수 있다. 쇄파지점에 가까운 곳을 제외하면, 모형은 실험값과 좋은 일치를 보여준다

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미소진폭파에 의한 저질의 부유농도에 관한 연구 (A Study on Suspended Sediment Concentration Due to Small Amplitude Wave Action)

  • 여운광;안수한
    • 물과 미래
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    • 제13권4호
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    • pp.33-40
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    • 1980
  • 해안지형 변화의 주원인인 부유사에 대한 연구가 이론적·실험적으로 다소 있었으나 그의 성질을 완전히 해석하기에는 상당한 난점이 있다. 그 이유는 자연상태의 변형인자들이 너무 많고 서로 복합적으로 연합되어 있어 실험실내에서는 실험할 때 고려되어야 할 많은 인자들의 제약이 뒤따르며, 실제 해안에서의 실측은 많은 인력 및 경비와 시간적·공간적 제약이 수반되기 때문이다. 본 연구는 미소진폭파에 의한 비정상 확산방정식을 해석하여 부유사 농도의 시간적 변화와 연직농도분포 및 침강속도의 영향을 밝힘으로써 부유사의 기초적 성질을 규명하는데 목적이 있다.

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Numerical prediction for the performance of a floating-type breakwater by using a two-dimensional particle method

  • Lee, Byung-Hyuk;Hwang, Sung-Chul;Nam, Jung-Woo;Park, Jong-Chun
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.37-45
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    • 2011
  • The nonlinear free-surface motions interacting with a floating body were investigated using the Moving Particle Semi-implicit (MPS) method proposed by Koshizuka and Oka [6] for incompressible flow. In the numerical method, more realistic Lagrangian moving particles were used for solving the flow field instead of the Eulerian approach with a grid system. Therefore, the convection terms and time derivatives in the Navier-Stokes equation can be calculated more directly, without any numerical diffusion, instabilities, or topological failure. The MPS method was applied to a numerical simulation of predicting the efficiency of floating-type breakwater interacting with waves.

고강도 집속형 초음파의 주파수 성분 특성에 따른 공동 현상 억제 효과 (Cavitation Suppression Effects by the Modification of the Spectral Characteristics of High Intensity Focused Ultrasound)

  • 최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.68-77
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    • 1999
  • 본 논문에서는 고강도 집속형 초음파의 주파수 특성(파형)에 따른 초음파 공동 현상을 억 제하는 효과를 살펴보았다. 본 연구에서는 세가지 파형, 즉, 정현파(1 MHz, 5 MPa), 주파수 변조파(10 ㎲ 동안 1 MHz에서 6 MHz까지 선형적으로 증가, 5 MPa), 비대칭 충격파(기 본 주파수 1 MHz, 양압 12 MPa, 음압 -4 MPa)를 고려하였다. 동일한 강도(833 W/㎠)를 가지는 각 초음파에 노출된 초기 반경이 1 ㎛인 물 속에 있는 공기 기포의 반응을Gilmore bubble dynamic model 및 Church's rectified gas diffusion equation을 이용하여 예측하였다. 기포 진동의 크기는, 정현파에 노출된 경우와 비교하여, 주파수 변조된 초음파의 경우 현저히 감소하였고, 비대칭 충격파의 경우 약간 감소함을 볼 수 있었다. 흥미롭게도 주파수 변조파에 대한 기포의 반응은 변조된 초음파의 주파수 성분이 기포의 공진 주파수(3 MHz) 이상에서는 거의 동일하게 유지되는 것으로 나타났다. 이 사실은 주파수 변조를 현재의 1 MHz부터 6 MHz까지에서 1 MHz부터 3 MHz까지로 줄여도 유사한 공동 억제 효과를 얻을 수 있음을 암시한다. 실용적으로, 비교적 좁은 밴드 폭을 가지는 범용 초음파 변환기를 이 용하여 초음파의 공동 현상 억제 효과를 얻기 위한 주파수 변조를 구현할 수 있음을 의미한다. 본 연구의 결과는 초음파의 적절한 주파수 성분 조절로 초음파의 공동 현상을 일정 수준 억제할 수 있음을 시사한다.

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파랑과 흐름이 공존하는 영역에서의 평형 및 비평형 부유사이동특성 (Characteristics of Suspended Sediment Transport in Wave and Current Co-Existing System)

  • 김규한;;배기성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.209-216
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    • 1991
  • 파랑과 흐름이 공존하는 영역에서의 부유사이동특성, 특히 농도분포형상 및 확산계수, 기준점농도에 미치는 흐름의 영향에 대하여 정량적인 평가를 시도하였다. 또한, 비정상이류확산방정식에 기반한 고정도수치계산법을 이용하여 평형상태에서의 부유사농도분포 및 지금까지 예측하기 곤란했던 비평형상태의 부유사농도분포의 재현을 시도하여 본 결과, 비교적 만족할만한 재현도를 나타내주었다.

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염분과 온도차에 의한 밀도류 해석을 위한 3차원 동수역학적 수치모델의 개발 및 검증 (Development of 3-D Hydrodynamical Model for Understanding Numerical Analysis of Density Current due to Salinity and Temperature and its Verification)

  • 이우동;허동수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.859-871
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    • 2014
  • 본 연구에서는 염분과 온도차에 의한 밀도류를 해석하기 위하여 기존의 3차원 파동장 모델(LES-WASS-3D ver. 1.0)을 토대로 염분과 온도에 관한 상태방정식 및 3차원 이류-확산 방정식을 도입하여 새로운 수치모델(LES-WASS-3D ver. 2.0)을 개발하였다. 새롭게 개발한 수치모델의 적용성을 검토하기 위하여 기존의 수리모형실험결과와 비교 분석하였다. 그 결과, 이류-확산하는 해수의 형태 및 연직 염분농도 뿐만 아니라 방출하는 온수의 유속 및 온도를 매우 잘 재현하는 것으로 나타났다. 이로써 본 연구에서 개발한 수치모델의 타당성 및 유효성이 검증되었다.

InGaAsP/InP RWG MQW-LD의 최적 설계 (The optimum design of InGaAsP/InP RWG MQW-LD)

  • 하홍춘;오수환;이석정;박윤호;오종환;홍창희
    • 한국광학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.375-385
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    • 1996
  • 본 연구에서는 InGaAsP/InP RWG MQW-LD를 제작하기 앞서 이론해석으로부터 RWG MQW-LD의 도파로규격에 따른 측방향 유효굴절율차와 index-guided LD로 동작하는 임계 유효굴절율차의 값, 그리고 이러한 굴절율차에 따른 측방향에서의 단일모드 발진조건과 임계전류를 최소로 하기 위한 ridge 폭을 구하여 도파로를 설계하였다. 이론해석으로 부터는 순수한 index-guided LD로 동작하기 위한 측방향 임계 유효굴절율차 값은 일반적인 bulk층 보다는 약 2배 정도 큰 값인 약 0.015이었으며 도파로 설계에 있어서는 유효굴절율차가 0.015이며 측방향단일모드로 동작하기 위해서는 ridge 폭은 약 4.mu.m이하가 되어야 함을 알 수 있었다. 그리고 이때 임계전류값이 최소가 됨을 지적하였다.

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ASYMPTOTIC BEHAVIORS OF FUNDAMENTAL SOLUTION AND ITS DERIVATIVES TO FRACTIONAL DIFFUSION-WAVE EQUATIONS

  • Kim, Kyeong-Hun;Lim, Sungbin
    • 대한수학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.929-967
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    • 2016
  • Let p(t, x) be the fundamental solution to the problem $${\partial}^{\alpha}_tu=-(-{\Delta})^{\beta}u,\;{\alpha}{\in}(0,2),\;{\beta}{\in}(0,{\infty})$$. If ${\alpha},{\beta}{\in}(0,1)$, then the kernel p(t, x) becomes the transition density of a Levy process delayed by an inverse subordinator. In this paper we provide the asymptotic behaviors and sharp upper bounds of p(t, x) and its space and time fractional derivatives $$D^n_x(-{\Delta}_x)^{\gamma}D^{\sigma}_tI^{\delta}_tp(t,x),\;{\forall}n{\in}{\mathbb{Z}}_+,\;{\gamma}{\in}[0,{\beta}],\;{\sigma},{\delta}{\in}[0,{\infty})$$, where $D^n_x$ x is a partial derivative of order n with respect to x, $(-{\Delta}_x)^{\gamma}$ is a fractional Laplace operator and $D^{\sigma}_t$ and $I^{\delta}_t$ are Riemann-Liouville fractional derivative and integral respectively.

고에너지물질의 레이저 점화 연구

  • 이경철;김기홍;;이현희;최지혜;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.72-75
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    • 2007
  • 레이저를 steel 표면에 조사하면, steel은 레이저의 복사 에너지를 홉수하여 급격히 가열되어 온도가 증가한다. 이때 steel에서는 phase explosion이 발생하고 shock wave와 플라즈마가 생성된다. 본 연구에서는 이 steel의 후면에 고폭화약을 접해 놓고 레이저 가열에 의한 화약의 점화 현상을 살펴보았다. 이를 위해 heat diffusion equation과 chemical heat release를 사용하였고, 고에너지 물질의 열분해 반응을 위해 3 step global kinetics를 사용하였다. 또한, 계산된 결과는 실험 결과와의 비교를 통해 검증 되었다.

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최대 2 GPa 고압 환경에서 알루미늄 입자의 점화 특성 연구 (Aluminum particle ignition characteristics at high pressure condition up to 2 GPa)

  • 이경철;타이라 쯔바사;구군모;이재영;여재익
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2013년도 제46회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.5-8
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    • 2013
  • The ignition of aluminum particles under high pressure and temperature conditions is studied. The laser ablation method is used to generate aluminum particles exposed to pressures ranging between 0.35 and 2.2 GPa. A continuous wave $CO_2$ laser is then used to heat surface of the aluminum target until ignition is achieved. We confirm ignition by a spectroscopic analysis of AlO vibronic band of 484 nm wavelength. The radiant temperature is measured with respect to various pressures for tracing of required heating energy for ignition. Then the ignition temperature is deduced from the radiant temperature using the thermal diffusion equation. The established ignition criteria for corresponding temperature and pressure can be used in the modeling of detonation behavior of heavily aluminized high explosives or solid propellants.

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