• 제목/요약/키워드: Poynting vector method

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Theoretical Modeling of the Internal Power Flow and Absorption Loss of the Air Mode Based on the Proposed Poynting Vector Analysis in Top-emitting Organic Light-emitting Diodes

  • Kim, Jiyong;Kim, Jungho;Kim, Kyoung-Youm
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1663-1674
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    • 2018
  • We propose the Poynting vector analysis of the air mode in a top-emitting organic light-emitting diode (OLED) by combining the transfer matrix method and dipole source term. The spatial profiles of the time-averaged optical power flow of the air mode are calculated inside and outside the multilayer structure of the OLED with respect to the thickness of the semi-transparent top cathode and capping layer (CPL). We elucidate how the micro-cavity effect controlled by the thickness variation of the semi-transparent top cathode or CPL affects the internal optical power and absorption loss inside the OLED multilayer and the external optical power coupled into the air. When the calculated absorption loss and external power obtained by the proposed Poynting vector and currently-used point dipole models are compared, two calculation results are identical, which demonstrates the validity of the two models.

Rotor Loss Analysis in Permanent Magnet High-Speed Machine Using Coupled FEM and Analytical Method

  • Jang Seok-Myeong;Cho Han-Wook;Lee Sung-Ho;Yang Hyun-Sup
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제5B권3호
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    • pp.272-276
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    • 2005
  • This paper deals with the method to calculate the rotor eddy current losses of permanent magnet high-speed machines considering the effects of time/space flux harmonics. The flux harmonics caused by the slot geometry in the stator is calculated from the time variation of the magnetic field distribution obtained by the magneto-static finite element analysis and double Fast Fourier Transform. And, using the analytical approach considering the multiple flux harmonics and the Poynting vector, the rotor losses is evaluated in each rotor composite. Using this method is simple and workable for any kind of stator slot shape for rotor loss analysis.

적외선 피탐지를 위한 페이즈 필드법 기반의 적외선 반사층 설계 (Infrared Reflector Design using the Phase Field Method for Infrared Stealth Effect)

  • 허남준;유정훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.63-69
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    • 2015
  • 본 연구에서는 페이즈 필드법을 기반으로 하는 위상 최적설계 방법을 통하여 적외선 스텔스 효과를 위한 적외선 반사층의 설계를 진행하였다. 이를 위하여 수직으로 입사하는 적외선 파를 반사층에서 반사되어 원하는 방향으로 전파되도록 모델링을 하였다. 전파 방향에 측정 영역을 설정하여 해당 영역에서의 목적함수 값을 최대화하도록 설계가 진행되었으며, 이때 목적함수는 전자기파의 에너지 흐름을 나타내는 포인팅 벡터(Poynting vector)로 설정하였다. 페이즈 필드법 기반의 방법에서의 여러 파라미터 값들을 변경해 가며 설계 결과를 도출하였고, 목적함수 값을 최대화하는 모델을 최적 모델로 선정하였다. 선정된 최적 모델에서 gray scale을 cut-off 방법으로 제거한 경우 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 중적외선 영역에서의 효과를 고려하기 위하여 입사되는 파장을 바꿔가며 얻은 해석결과를 검토하였다. 본 연구의 유한요소해석 및 최적화 과정은 상용 프로그램인 COMSOL과 Matlab을 연동하여 수행하였다.

실용고온초전도테이프의 교류손실에 대한 Round-robin테스트 (Round-robin Test on AC Losses in a Technical High-Tc Superconducting Tape)

  • 류경우;최병주;황시돌
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권7호
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    • pp.437-443
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    • 2004
  • In this work the AC loss measurement setup based on an iron core background magnet, not used in a conventional one, has been successfully developed. To prove its validity, a round-robin test for the same Bi-2223 tape sample among three institutes has been done. The results show that the self-field and magnetization losses from the developed setup well agree with the losses measured at two other institutes of Korea Basic Science Institute and Yokohama National University. The measured magnetization losses for parallel or perpendicular fields can be well predicted from the slab model or the strip model for a filamentary region. However the magnetization losses for longitudinal fields can be rather predicted by the slab model for a decoupled filament. The self-field losses are well explained by the Norris ellipse model.

전압 구동 방법에 따른 터보 압축기용 초고속 영구자석 동기 전동기의 회전자 손실 해석 (Analysis on Eddy Current Losses of High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor for Turbo Compressor according to Voltage Source Driving)

  • 장석명;김현규;고경진;이성호;홍영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.712_713
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    • 2009
  • This paper deals with the analysis on eddy current looses of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) for turbo compressor according to voltage source driving. This paper presents analytical procedures for calculation of the eddy current losses using Poynting theorem. On the basis of the magnetic vector potential and a two-dimensional (2-D) cylindrical coordinate system, this paper derived analytical solutions of the eddy current looses using phase current analysis. The eddy current losses of each harmonic obtained by fast Fourier transform (FFT) analysis of phase current are with results obtained from finite-element method (FEM).

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영구자석 Halbach형 원통형 액추에이터의 구동전압 파형에 따른 와전류 손실 (Analysis on Eddy Current Losses for Cylindrical Linear Oscillatory Actuator with Halbach Array according to Drive Voltage Waveform)

  • 장석명;김현규;박지훈;고경진;최장영;김일중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.49-51
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    • 2009
  • This paper deals with the analysis on eddy current losses for cylindrical linear oscillatory actuator (LOA) with Halbach array mover according to voltage waveform. This paper presents analytical procedures for calculation of eddy current losses using Poynting theorem. On the basis of the magnetic vector potential and a two-dimensional (2-d) cylindrical coordinate system, this paper derived analytical solutions of eddy current tosses using phase current analysis. The eddy current losses of each harmonic obtained by fast Fourier transform (FFT) analysis of phase current are compared with results obtained from finite-element method (FEM). Particularly, this paper shows that the eddy current losses of cylindrical LOA according to square voltage waveform are more significant than those according to sinusoidal voltage waveform.

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페이즈 필드법을 이용한 박막형 태양전지의 광포획층 설계 (Design of Light Trapping System of Thin Film Solar Cell Using Phase Field Method)

  • 허남준;유정훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.973-978
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    • 2014
  • 본 연구는 페이즈 필드법 기반으로 하는 위상최적화를 이용하여 박막형 태양 전지의 광포획 구조의 반사층 설계를 목표를 하였다. 이를 위하여 입사된 빛이 설계영역인 반사층에서 반사되어 원하는 방향으로 진행하도록 하고자 하였다. 또한 같은 방법을 근적외선 영역의 반사판의 설계에 적용한 적외선 피탐지 구조의 개념 설계를 수행하였으며, 페이즈 필드법 기반의 결과와 밀도법 기반의 결과를 비교하였다. 목적함수는 에너지의 흐름을 나타내는 포인팅 벡터값의 최대화로 설정하였고, 반사된 빛의 방향을 조절하기 위하여 지정된 측정영역에서 값을 측정하였다. 본 연구의 유한요소해석 및 최적화 과정은 상용 프로그램인 COMSOL과 Matlab 프로그램을 이용하여 수행되었다.

GA 및 ON/OFF 방법 기반의 초고주파수 영역의 나노개구 격자의 구조설계 (Nano-Aperture Grating Structure Design in Ultra-High Frequency Range Based on the GA and the ON/OFF Method)

  • 송성문;유정훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.739-744
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    • 2012
  • 유전 알고리즘은 전역 최적해(global optimum)를 찾는 좋은 방법 중에 하나로 변화율(gradient)을 기반으로 하는 방법들과 달리 민감도 해석이 요구되지 않으므로 민감도 해석이 어려운 초고주파 영역에서의 설계 문제에 적합하다. 본 연구에서는 나노개구 격자의 위상화적화를 유전 알고리즘과 ON/OFF 방법에 기반하여 수행하였다. 연구의 목적을 나노개구 격자의 측정영역에서 투과효율을 최대화 하는 것으로 하고, 모든 해석 및 최적화 과정은 COMSOL 프로그램과 Matlab 프로그램의 연동에 의하여 수행되었다. 최종 제시된 설계는 기본 모델 대비 약 21%의 성능 향상을 나타내었다.