• 제목/요약/키워드: Induced shock wave

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전산유체역학을 이용한 수치 최적설계 (Numerical optimization design by computational fluid dynamics)

  • 이정우;문영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권7호
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    • pp.2347-2355
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    • 1996
  • Purpose of the present study is to develop a computational design program for shape optimization, combining the numerical optimization technique with the flow analysis code. The present methodology is then validated in three cases of aerodynamic shape optimization. In the numerical optimization, a feasible direction optimization algorithm and shape functions are considered. In the flow analysis, the Navier-Stokes equations are discretized by a cell-centered finite volume method, and Roe's flux difference splitting TVD scheme and ADI method are used. The developed design code is applied to a transonic channel flow over a bump, and an external flow over a NACA0012 airfoil to minimize the wave drag induced by shock waves. Also a separated subsonic flow over a NACA0024 airfoil is considered to determine a maximum allowable thickness of the airfoil without separation.

의료용 수중충격파에 의한 대상물의 진동해석 (Vibration Analysis of Phantom Induced by Shock Wave for Medical Treatment)

  • 박규칠;류수아;장윤석
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.187-188
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    • 2004
  • 압전식 충격파 쇄석기를 사용하여 대상물을 파쇄하는 과정에서 발생하는 음의 특성을 조사한 결과, 대상물이 파쇄됨에 따라 방사음이 더욱 저주파대로 이동한다는 사실을 알았다. 이 사실을 입증하기 위하여 대상물의 파쇄상태를 모델링한 대상물을 사용한 실험에서는 동일한 결과를 관측할 수 있었다. 따라서, 본 논문에서는 실험적으로 추정된 연구결과를 이론적으로 확인하기 위하여 유한요소법을 이용한 수치 시뮬레이션을 실험과 유사하게 모델링한 대상물에 실행하였고, 시뮬레이션에서 관측된 결과를 제시하여 대상 연구결과의 유효성을 입증하였다.

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Numerical Analysis of Interaction Between Supersonic Jet and Perpendicular Plate

  • Yasunobul T.;Matsuokal T.;Kashimura H.;Setoguchi T.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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    • pp.141-142
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    • 2003
  • When the under-expanded supersonic jet impinges on the perpendicular plate, it is well known that the self-induced flow oscillation occurs at the specific conditions. This phenomenon is related with the noise problems of aeronautical and other industrial engineering. But, the very complicated flow field is formed and it is difficult to clear the flow structure and the mechanism of oscillation. This paper aims to clear the characteristics of flow field and the wave pattern during the under-expanded supersonic jet impinges on the plate. The numerical calculation was carried out using the TVD numerical method. In this paper, the flow visualization, the pressure fluctuation on the surface of plate and the mechanism of oscillation are discussed.

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추진제트의 Fluidic Thrust Vectoring에 관한 수치해석 연구 (Computational Study on the Fluidic Thrust Vectoring of a Propellant Jet)

  • 김재형;임채민;김희동;조재필
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-26
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    • 2003
  • 2차 유동을 이용한 추력제어법은 추진노즐 벽면에 설치된 injection hole을 통해 유동을 초음속유동장으로 분산하여 추력을 제어하는 방법으로, 최근 추진시스템의 응용에서 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 수치해석 방법을 이용하여 SITVC 유동장을 상세히 연구한다. 수치계산에는 3차원, 압축성 Navier-Stokes방정식이 적용되었으며, 그 결과는 이전의 유용한 실험결과와 비교한다. 본 수치해석 결과로부터 2차 유동의 유입에 의해 야기되는 충격파와 추진노즐로부터 방출된 제트구조를 상세하게 가시화한다.

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마찰 감쇠를 고려한 에어포일의 천음속 공탄석 해석 (Transonic Aeroelastic Analysis of a Airfoil with Friction Damping)

  • 유재한;이인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1075-1080
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    • 2010
  • 마찰 감쇠가 있는 공탄성 해석을 위하여, 연계 시간 적분법을 사용하여 아음속/천음속 영역에서 공탄성 응답을 구하였다. 양력면에 발생하는 충격파에 의한 공기역학적 비선형성을 고려하기 위하여 동위상 주기 경계 조건이 적용된 미소교란 방정식을 비정상 공기력 계산에 적용하였다. 변위 종속적인 마찰 감쇠기가 있는 2차원 에어포일 시스템에 대하여 플러터 경계에 대한 수직력의 기울기와 마하수의 영향을 살펴보았다.

대기중 나노초 펄스레이저 어블레이션의 수치계산 (Numerical simlation of nanosecond pulsed laser ablation in air)

  • 오부국;김동식
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.37-45
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    • 2003
  • Pulsed laser ablation is important in a variety of engineering applications involving precise removal of materials in laser micromachining and laser treatment of bio-materials. Particularly, detailed numerical simulation of complex laser ablation phenomena in air, taking the interaction between ablation plume and air into account, is required for many practical applications. In this paper, high-power pulsed laser ablation under atmospheric pressure is studied with emphasis on the vaporization model, especially recondensation ratio over the Knudsen layer. Furthermore, parametric studies are carried out to analyze the effect of laser fluence and background pressure on surface ablation and the dynamics of ablation plume. In the numerical calculation, the temperature, pressure, density, and vaporization flux on a solid substrate are obtained by a heat-transfer computation code based on the enthalpy method. The plume dynamics is calculated considering the effect of mass diffusion into the ambient air and plasma shielding. To verify the computation results, experiments for measuring the propagation of a laser induced shock wave are conducted as well.

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반복 레이저 펄스를 이용한 초음속 비행체의 항력저감 (Wave Drag Reduction due to Repetitive Laser Pulses)

  • 김재형;;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.381-384
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    • 2011
  • 본 연구에서는 초음속 비행체의 조파저항을 감소시키기 위하여, 최대 주파수 80 kHz의 반복 레이저 펄스에 의해 야기된 에너지 부가법에 관한 실험적 연구가 수행된다. 기류 마하수 1.94의 흡입식 초음속 풍동의 바깥에 설치된 초점렌즈에 의하여 레이저 펄스가 실린더 모델 전단부에 집약된다. 시간변동 항력과 정체압력은 로드셀과 PCB 압력센서에 의해서 측정되며, 동시에 고속 카메라를 이용하여 가시화가 수행된다. 본 연구의 결과로부터, 레이저 펄스 에너지 부가에 의한 항력 저감량은 레이저 펄스 주파수가 증가할 때, 최대 21%까지 거의 선형적으로 증가하였다. 부가 에너지 효율은 레이저 펄스 에너지에만 의존하는 결과를 얻었으며, 최대 1000%까지 달성되었다.

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Far infrared를 이용한 생체정보 인터페이싱에 대한 연구 (Research of human body information interfacing with Far infrared and application to physical therapy)

  • 박래준;김재윤
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제13권3호
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    • pp.509-527
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    • 2001
  • The Sun's ray is composed of Infrared(49%), Visible light(40%) and Ultra violet(11%), however the ray getting to the earth is FIR(Far infrared; 60%), IR(Infrared; 20%), and UV(Ultra Violet; 20%). Human beings has utilized FIR already from time immemorial. Hershel found out Infrared for the first time. in the Industrial Revolution the Infrared and FIR had been begun to use making products. In these days, with contemporary science FIR would be begun to clear up the implication in the human body and organic compound. IR classified by wavelength three parts NlR, MIR, FIR. There is FIR which is radiated from healthy human body the wave length is 8-l4m. The human body is composed of proteins which get easily changed by a thermal factor (about 42 $^{\circ}$C over). FIR with low temperature can deeply penetrate on the human body composed things without troublesomes, since FIR has effectively operated on the human body at low temperature (35-40 $^{\circ}$C). When FlR penetrated on the human body. it would inhibit the abnormal genes and cells expression, and then information of DNA and RNA would be reexpressed for arranging DNA and RNA abnormal state. As FlR's receptors in the body, it could be presumed that N-glycosyl linkage of purine and deoxyribose, RNA splicing process, and Heat shock protein. To take the FIR which was a optimized wavewlength and strength, at first, we induced the characteristic algorithm and the computerized programing. Then we formed that the formular of optimized FIR with physical, mathematical logic and theory. especially, Plank, Kirchhoff, Wien, Stefan-Boltzmann's logic and law. In the long run, the formular was induced with integration mathematical, since we had to know the molecular wavelength. Based on the induced formular as above, we programmed the optimized FlR radiating computerized program. In this research, we designed the eletronic circuit f3r interfacing with human body to diagnosis and treatment with FIR sensor which radiated FIR wavelength optimized.

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대용량 무선전력전송 환경 유도현상 감쇄를 위한 차폐 특성 분석 (Analysis of Shielding Characteristics for Induction Phenomenon Attenuation of Large Capacity Wireless Power Transmission Environment)

  • 채동주;김영석;정진수;임현성;조성구;홍성준
    • 전기학회논문지
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    • 제66권12호
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    • pp.1844-1851
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    • 2017
  • As the capacity of the wireless power transmission increases, a higher supply current which may induce current in nearby conductive parts requires. Induced current may affect electric shock to the human body and malfunction of the electrical equipment. In order to prevent such induced phenomena as a risk factor, shielding is required between the source of the wireless power transmission and the conductive parts. The resonance frequency for the large capacity wireless power transmission has the wavelength of several hundred meters, so most environments are included in the near-field area. By wave impedance, the electric field has higher density in the near-field area and needs to be analyze for protecting. For this purpose, it is necessary to select a substance having a larger electric conductivity and optimized shielding structure. In this paper, an aluminum base shielding structure was presented to conduct experiments on thickness, position, and heat dissipation. In the 35 kW, 60 kHz environments, the optimized 5T Al base shielding structure attenuates the induced current to 43 %.

근거리 수중폭발에 따른 유체-구조 상호작용 취급을 위한 비연성 해석방법 (Uncoupled Solution Approach for treating Fluid-Structure Interaction due to the Near-field Underwater Explosion)

  • 박진원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.125-132
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    • 2019
  • 수중폭발로 인해 발생된 충격파에 노출된 유체(대부분 해수)는 유체장 내 압력과 속력 등의 물리적 변화에 따른 장력을 견딜 수 없으므로 캐비테이션(기포 또는 기공)이 발생하게 되고 이때 발생된 캐비테이션은 수중폭발의 연쇄 과정 중 구조물에 미치는 충격하중의 전달 환경을 변화시킨다. 폭발물과 구조물 간의 거리가 비교적 가까워 선체구조의 국부적 손상에 관심을 가지는 근거리 수중폭발연구에서 관심을 가지는 물리적 현상은 크게 3가지로 초기충격파 그리고 그것과 선체구조와의 상호작용, 국부 캐비테이션, 국부 캐비테이션 폐쇄 후 2차 충격파이다. 본 논문의 관심은 근거리 수중폭발에 따른 국소 캐비테이션이므로 수면과 해저로부터의 반사파는 고려하지 않는다. 유체와 구조에 관한 각각의 지배 방정식을 유도하고 이를 간단한 1차원 무한평판 문제에 적용, 수치적으로 해석하여 엄밀해와 비교해봄으로써 제안된 비연성 해석방법을 검증한다. 비연성 해석방법은 유체-구조 결합 해석방법보다 계산상 효율이 높으며 간단함에도 불구하고 상대적으로 높은 수준의 정확도를 얻을 수 있다는 점에서 유용하다. 본 논문을 통해 수중폭발과 같은 복잡한 물리적 상황에서의 유체-구조 상호작용 현상에 대한 이해와 실질적인 문제에 개념적 이해를 높이는 데 도움이 될 것이다.