• 제목/요약/키워드: Low bifurcation

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Modeling and adaptive pole-placement control of LDPE autoclave reactor

  • Ham, Jae-Yong;Rhee, Hyun-Ku
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.146-151
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    • 1992
  • A two-compartment four-cell model is developed for the adiabatic autoclave slim type reactor for free radical polymerization of low density polyethylene(LDPE). The mass and energy balances give rise to a set of ordinary differential equations, and by analyzing the system it is possible to predict properly not only the reactor performance but also the properties of polymer product. The steady state multiplicity is found to exist and examined by constructing the bifurcation diagram. The effects of various operation parameters on the reactor performance and polymer properties are investigated systematically to show that the temperature distribution plays the central role for the properties of polymer product. Therefore, it is essential to establish a good control strategy for the temperature in each compartment. In this study it is shown that the reactor system can be adoptively controlled by pole-placement algorithm with conventional PID controller. To accomplish a satisfactory control, the estimator and controller are initialized during the period of start-up.

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유도모터의 저 스위칭 소음 구동을 위한 카오스 2중 텐트사상 RPWM기법 (A Chaotic Double Tent Mapping RPWM Technique for Induction Motor Dives with Low Swiching Noise)

  • 김준형;정영국;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.90-95
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    • 2004
  • 본 연구에서는 일반적으로 사용되고 있는 랜덤 수 발생 알고리즘인 LCG(Linear Congruential Generator)대신에 카오스 2중 텐트사상(Tent Mapping)에 의한 저 스위칭 소음 유도모터구동 시스템을 제안하였다. 2중 텐트사상에 의한 랜덤 수 발생을 위해 카오스 발생 영역인 $\lambda=0.99$에서의 2중 텐트사상의 분기도(Bifurcation Diagram)를 사용하였다. 카오스 랜덤수와 3상 기준 정현파는 80C196 마이크로 콘트롤러가 전담하고 있으며, 80C196으로부터 발생된 카오스 랜덤 수에 의하여 MAX038로부터 랜덤 주파수의 삼각파 캐리어가 발생된다. 기계적인 소음이 없는 ECB(Eddy current Brake)를 부하로 사용한 3상 유도모터 구동 장치를 제작하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

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점탄성 유체의 난류 해석을 위한 수정된 $k-{\varepsilon}$ 난류모델 개발 및 혈류역학에의 적용 (DEVELOPMENT OF A MODIFIED $k-{\varepsilon}$ TURBULENCE MODEL FOR VISCO-ELASTIC FLUID AND ITS APPLICATION TO HEMODYNAMICS)

  • 노경철;유홍선
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • This article describes the numerical investigation of turbulent blood flow in the stenosed artery bifurcation under periodic acceleration of the human body. Numerical analyses for turbulent blood flow were performed with different magnitude of periodic accelerations using a modified turbulence model which was considering drag reduction of non-Newtonian fluid. The blood was considered to be a non-Newtonian fluid which was based on the power-law viscosity. In order to validate the modified $k-{\varepsilon}$ model, numerical simulations were compared with the standard $k-{\varepsilon}$ model and the Malin's low Reynolds number turbulence model for power-law fluid. As results, the modified $k-{\varepsilon}$ model represents intermediate characteristics between laminar and standard $k-{\varepsilon}$ model, and the modified $k-{\varepsilon}$ model showed good agreements with Malin's verified power law model. Moreover, the computing time and computer resource of the modified $k-{\varepsilon}$ model were reduced about one third than low Reynolds number model including Malin's model.

돔형 스페이스 프레임 구조물의 하중모드에 따른 분기점 특성에 관한 연구 (A Study on the Critical Point and Bifurcation According to Load Mode of Dome-Typed Space Frame Structures)

  • 손수덕;김승덕;이승재;김종식
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.121-130
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    • 2011
  • 스페이스 프레임 구조물은 연속체 쉘 구조물의 원리를 이용하여 매우 넓은 공간을 효과적 으로 덮을 수 있는 구조물이지만 뜀좌굴 및 분기좌굴 등과 같은 불안정거동은 돔형 구조물에서는 더욱 복잡하게 나타난다. 또한 붕괴메커니즘의 이론적 연구와 실험적 연구결과들 사이에서도 많은 차이를 보인다. 본 논문에서는 미적 효과가 크며 단층의 대공간을 확보하기에 적합한 돔형 공간 구조물의 구조 불안정 특성을 접선강성방정식을 이용하여 비선형 증분해석을 수행하고, Rise-span(${\mu}$)비 및 하중모드($R_L$)에 따른 임계점과 분기점의 특성을 돔형 공간구조물의 예제를 통해 고찰하였다. 여기서 불안정점은 증분해석과정을 통해서 예측할 수 있었으며, 예제에서 낮은 ${\mu}$에서는 전체좌굴이, 높은 ${\mu}$의 경우는 절점좌굴이 지배적이며, 낮은 $R_L$에서 정점좌굴이, 높은 $R_L$에서는 전체좌굴이 지배적이고, 전체좌굴이 나타나는 경우, 분기좌굴하중은 완전형상의 극한점좌굴하중의 약 50%에서 70%의 분포를 보였다.

복부대동맥 분기관에서의 벽면전단응력 분포 벽면운동과 임피던스 페이즈 앵글과 비뉴턴유체의 영향 (Wall Shear Stress Distribution in the Abdominal Aortic Bifurcation : Influence of wall Motion, Impedance Phase Angle, and non-Newtonian fluid)

  • 최주환;김찬중;이종선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-271
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    • 2000
  • 벽면운동(wall motion)과 임피던스 페이즈앵글(impedance phase angle; 압력파와 유랑파 기아의 위상차)을 고려하여 맥동유동하에 있는 복부대동맥 분기관모델에서 2차원 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 분기광 근처에서응 전단응력의 크기가 매우 급격한 변화를 보임을 관찰하였고 벽면운동은 전단응력의 진폭을 감소시키는 효과를 가져왔다. 임피던스 페이즈 앵글이 음의 값을 향해 갈수록 시간 평균된 벽면 전단응력(mean wall shear stress)의 값은 감소하였으나 진폭(amplitude of wall shear stress)은 오히려 증가하였다. 페이즈앵글의 영향은 평균 벽면전단응력이 영에 근접하는 외벽(outer wall or lateral wall)의 바같쪽으로 휘어지는 부분(curvature site)에서 상대적으로 크게 나타났는데 $-90^{\circ}$ 페이즈앵글(혈류파가 혈압파를 1/4주기 앞서는 경우)일 경우에 $0^{\circ}$의 경우에 비해 평균은 $50\%$정도 감소하였고 진폭은 $15\%$정도의 상승를 나타내었다. 그러므로 고혈압 환자와 같이 큰 음의 페이즈앵글을 갖는 경우, 벽면전단응력의 평균은 낮아지고 시간에 따라 변화량(진폭)은 증가하므로 low and oscillatory wall shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다. 비뉴턴유체로 모델링한 경우에는 뉴턴유체의 경우에 비해 벽면전단응력의 평균값이 증가하므로서 동맥경화에 덜 민감하게 된다.

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대동맥궁 주요 분지들의 고속 조영증강 자기공명혈관조영술의 임상적 유용성 (Clinical Utility of Turbo Contrase-Enhanced MR Angiography for the Major Branches of the Aortic Arch)

  • Su Ok Seong
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.96-103
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    • 1998
  • 목적 : 고식적인 자기공명혈관조영술 (MR Angiography, MRA) 기법으로는 영상화가 어려웠던 대동맥궁의 주요 분지들의 평가에 있어서 새로운 MR기법인 조영증강 MRA의 임상적 유용성을 알아보고, 그 화질을 사용한 코일의 종류에 따라 비교해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 뇌혈관 질환을 의심하여 고식적인 기법으로 뇌 및 경동맥 MRA를 시행한 29명에서 전향적으로 Gd-DAPA 15-20ml를 일시에 손으로 주입한 후 대동맥궁과 그의 주요 분지들에 대해 3시기의 고속 MRA를 시행하여 그 화질을 분석하였다. MRA는 1.0T MR기종에서 3D-FISP기법으로 얻었으며 총 영상 획득 시간은 40-60초였다. 영상 분석은 무명동맥, 양측 총경동맥, 양측 쇄골하동맥과 양측 척추 동맥들의 기시부로부터 전장에 걸쳐 화질을 주관적으로 3등급(good; 명백히 정상소견을 보이는 경우, fair; 약간 낮은 신호를 보이나 정상으로 진단하기에 비교적 만족할 만한 경우, poor; 협착이 모호하거나, 인공물이나 너무 낮은 신호로 혈관을 볼 수 없어 카테터 혈관조영술을 요하는 경우)으로 나누어 평가하였으며, 양측 총경동맥의 분기(bifurcation) 부위에서는 고식적인 기법의 영상과 그 화질을 비교평가하였다. 또한 세가지 사용한 코일의 종류(CP body array 12예, CP neck array 9예, head-and-neck 8예)에 따른 화질 차이를 정성적 및 정량적(신호대 잡음비)으로 분석하였다. 결과 : 대동맥궁 주요 분지들의 전반적인 화질은 55% (16/29)에서 'good', 34%(10/29)에서 'fair'로 평가되어 대부분 고식적인 카테터 혈과조영술이 피요치 않을 정도로 만족할 만한 화질을 보였다. 양측 총경 동맥분지 부위에서는 65%(17/26)에서 고식적인 3D-TOF기법과 같거나 나은 영상을 보였다. CP body array 코일을 사용한 경우가 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 정성적 및 정량적으로 유의하게 나은 영상을 보였다(p<0.05). 결론 : 고속 조영증강 MRA기법은 단시간내 (40-60초)에 대동맥구의 주요 분지들을 그 기시부위부터 두개골 저부에 이르기까지 대부분에서 잘 나타내주므로 선별검사로서 임상적으로 유용하리라 생각되며 CP body array 코일을 사용하였을 경우에 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 좀더 나은 화질을 얻을 수 있으리라 생각된다.

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Prediction of a Strong Effect of a Wek Magnetic Field on Diffusion Assisted Reactions in Non Equilibrium Conditions

  • Kipriyanov, Alexey A. Jr.;Purtov, Peter A.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권3호
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    • pp.1009-1014
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    • 2012
  • The influence of magnetic fields on chemical processes has long been the subject of interest to researchers. For this time numerous investigations show that commonly the effect of a magnetic field on chemical reactions is insignificant with impact less than 10 percent. However, there are some papers that point to the observation of external magnetic field effect on chemical and biochemical systems actually having a significant impact on the reactions. Thus, of great interest is an active search for rather simple but realistic models, that are based on physically explicit assumptions and able to account for a strong effect of low magnetic fields. The present work theoretically deals with two models explaining how an applied weak magnetic field might influence the steady state of a non-equilibrium chemical system. It is assumed that external magnetic field can have effect on the rates of radical reactions occurring in a system. This, in turn, leads to bifurcation of the nonequilibrium stationary state and, thus, to a drastic change in the properties of chemical systems (temperature and reagent concentration).

나란히 배열된 한 쌍의 원형실린더를 지나는 유동의 특성 (Characteristics of Flow over a Pair of Circular Cylinders in Side-by-Side Arrangements)

  • 강상모
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1754-1759
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    • 2003
  • Two-dimensional flow over a pair of circular cylinders in side-by-side arrangements at low Reynolds numbers has been numerically investigated in this study. Numerical simulations are performed, using the immersed boundary method, in the ranges of $40{\leq}Re{\leq}160$ and $g^{\ast}<5$, where Re and $g^{\ast}$ are, respectively, the Reynolds number and the spacing between the two cylinder surfaces divided by the cylinder diameter. Results show that total six kinds of wake patterns are observed over the ranges: antiphase-synchronized, inphase-synchronized, flip-flopping, single bluff-body, deflected, and steady wake patterns. It is found that the characteristics of the flow significantly depends both on the Reynolds number and gap spacing, with the latter much stronger than the former. Instantaneous flow fields, time traces, flow statistics and so on are presented to identify the wake patterns and then to understand the underlying mechanism. It is remarkable that, for the deflected wake pattern, the gap flow is deflected invariably to the cylinder of higher drag coefficient and the deflection way does not change at all. Moreover, the bifurcation phenomena where either of two wake patterns can occur are found at certain flow conditions.

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나란히 배열된 한 쌍의 원형실린더를 지나는 유동 특성 (Characteristics of Flow over a Pair of Circular Cylinders in a Side-by-Side Arrangement)

  • 강상모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권7호
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    • pp.909-919
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    • 2003
  • Two-dimensional flow over a pair of circular cylinders in a side-by-side arrangement at low Reynolds numbers has been numerically investigated in this study Numerical simulations are performed, using the immersed boundary method, for the ranges of 40$\leq$Re$\leq$160 and $g^{*}$<5, where Re and $g^{*}$ are, respectively, the Reynolds number and the spacing between the two cylinder surfaces divided by the cylinder diameter. Results show that a total of six kinds of wake patterns are observed over the ranges: antiphase-synchronized, inphase-synchronized, flip-flopping, single bluff-body, deflected, and steady wake patterns. It is found that the characteristics of the flow significantly depends both on the Reynolds number and gap spacing, with the latter much stronger than the former. Instantaneous flow fields, time traces, flow statistics and so on are presented to identify the wake patterns and then to understand the underlying mechanism. Moreover, the bifurcation phenomenon where either of two wake patterns can occur is found at certain flow conditions.ons.

흉부 CT촬영에서 저선량 프로토콜의 선량과 화질: 표준선량 프로토콜과 비교 (Radiation Dose and Image Quality of Low-dose Protocol in Chest CT: Comparison of Standard-dose Protocol)

  • 이원정;안봉선;박영선
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제37권2호
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    • pp.84-89
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    • 2012
  • 임상에서 사용하고 있는 흉부 CT촬영의 저선량 프로토콜과 표준선량 프로토콜 간의 선량과 화질을 비교 분석하였다. 흉부 저선량 프로토콜(120 kVp, 30 mAs)과 표준선량 프로토콜(120 kVp, 180 mAs)로 촬영($Brilliance^{TM}$ CT 16slice, PHILIPS)한 61명의 조영제를 사용하지 않은 영상에서 기관 분기부 위치의 종격동 영상을 본 연구를 위해 사용하였다. 상행대동맥과 가시아래근에서 CT number와 잡음을 측정하였고, Back-ground 잡음을 측정하여 신호대잡음비(signal-to-noise ratio. SNR)와 대조도잡음비(contrast-to-noise ratio, CNR)를 구하였다. 두부 아크릴 팬텀을 이용하여 선량을 측정하였고, 워터 팬텀으로 얻은 영상에서 CT number와 잡음을 측정하였다. 모든 측정은 3회 실시하여 평균값을 SPSS 프로그램(version 14.0)으로 분석하였고, 그래프는 시그마 플롯 프로그램(version10.0)을 사용하였다. 결과: 상행대동맥과 가시아래근에서 저선량 프로토콜 영상이 표준선량 프로토콜 영상 보다 유의하게 높은 잡음을 보였고, SNR과 CNR은 유의하게 낮았다. 두 영상에서 비만지수에 대한 잡음은 양의 관련성을 보였지만, SNR과 CNR은 음의 관련성을 보였다. 팬텀 결과에서 저선량 프로토콜의 선량이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮았지만(0.35 mGy vs. 1.95 mGy, p=0.008), 잡음은 저선량 프로토콜에서 유의하게 높았다(p=0.029). 저선량 프로토콜이 표준선량 프로토콜 보다 유의하게 낮은 선량을 보였지만, 화질 평가도 유의하게 낮은 결과를 보임으로서 임상에서 사용하는 저선량 프로토콜의 노출 선량은 화질을 고려하여 상향 조정할 필요가 있다.