• 제목/요약/키워드: Sub-Breaking Phenomena

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자유표면 점성 유동의 준쇄파 수치연구 (Numerical Study on Sub-Breaking of Free Surface Viscous Flow)

  • 곽승현
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.226-231
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    • 2003
  • The viscous interaction of stern wave is studied by simulating the free-surface flows, including sub-breaking phenomena around a high speed catamaran hull advancing on calm water. The Navier-Stokes equation is solved by a finite difference method where the body-fitted coordinate system, the wall function and the triple-grid system are invoked. The numerical appearance of the sub-breaking waves is qualitatively supported by the experimental observation They are also applied to study precisely on the stern flow of S-103 as to which extensive experimental data are available. For the catamaran, computations are carried out for the mono ana twin hulls.

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수치 시뮬레이션을 통한 자유표면 유동의 Sub-Breaking 해석 (Sub- Breaking Analysis of Free Surface Flows by the Numerical Simulation)

  • 곽승현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.753-757
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    • 2004
  • 선미파의 점성 상호작용과 수중고속선의 sub-breaking 현상을 해석하기 위하여 자유표면 유통을 수치적으로 시뮬레이션하였다. Navier-Stokes 방정식을 풀었으며 유한차분법, 물체적합좌표계, 벽법칙, 삼중격자법을 적용하였다. S-103 모형을 대상으로 준쇄파의 수치결과를 실험과 비교하였고 준쇄파 발생조건을 수중 고속선인 3차원 회전체에 대해 적용하였다. 준쇄파 해석결과에 의하면 M/Us 구배가 잠김 깊이에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한 선수파가 박리에 영향을 미쳐 선미파를 변형시킴을 확인하였다.

고속선 설계를 위한 유동계산 및 쇄파현상 (Numerical Simulation of the Flows and Breaking Phenomena for the Design for High Speed Vessels)

  • 박명규;곽승현
    • 한국항해학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.85-92
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    • 1993
  • In connection to the design of high speed vessels, the numerical simulation is carried out to make clear the property of flows and breaking phenomena around the catamaran. It is because the bradking phenome-non is closely related to the free-surface turbulent flow. The free-surface wave and transverse velocity vectors are calculated around the twin and demi hull of the catamaran. Computed results are applied to detect the appearance of sub-breaking waves around the hull. The critical condition for their appearance is studied at two Froude numbers of 0.45 and 0.95. The nu-merical analysis shows that the breaking is more serious near the twin hull rather the demi hull. To simu-late the flows, the Navier-Stokes solver is invoked with a free-surface. The computation is made only in half a domain because it is symmetric in the shape.

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Bow Wave Breaking and Viscous Interaction of Stern Wave

  • Kwag, Seung-Hyun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.448-455
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    • 2000
  • The bow wave breaking and the viscous interaction of stern wave are studied by simulating the free-surface flows. The Navier-Stokes equation is solved by a finite difference method in which the body-fitted coordinate system, the wall function and the triple-grid system are invoked. After validation, the calculations are extended to turbulent flows. The wave elevation at the Reynolds number of $10^4$ is much less than that at $10^6$ although the Froude number is the same. The numerical appearance of the sub-breaking waves is qualitatively supported by experimental observation. They are also applied to study the stern flow of S-103 for which extensive experimental data are available. Although the interaction between separation and the stern wave generation are not yet clear, the effects of the bow wave on the development of the boundary layer flows are concluded to be significant.

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Computation of Flows Around a High Speed Catamaran

  • Kwag, Seung-Hyun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권4호
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    • pp.465-472
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    • 2001
  • A numerical study is carried out to clarify the characteristics of flow fields and breaking phenomena around a high speed catamaran hull advancing on calm water. Computations are carried out for Froude numbers between 0.2 and 1.0 and for ratios of the distance between hulls to the catamaran length varying between 0.2 and 0.5 for a mathematically defined Wigley hull. A Navier-Stokes solver which includes the nonlinearities of free surface conditions is employed. Computations are performed in a rectangular grid system based on the Marker & Cell method. For validation, present computation results are compared with existing experimental results. As an application, the results of the displacement catamaran are used for the breaking analysis.

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초고압 $SF_6$ 가스차단기의 소전류 차단성능 해석기술 I (Evaluation Method I of the Small Current Breaking Performance for SF(sub)6-Blown High-Voltage Gas Circuit Breakers)

  • 송기동;이병운;박경엽;박정후
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권7호
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    • pp.331-337
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    • 2001
  • With the increasing reliability of analysis schemes and the dramatically increased calculating speed, the computer simulation has become and indispensable process to predict the interruption capacity of circuit breakers. Generally, circuit breakers have to possess both the small current and large current interruption abilities and the circuit breaker designers need to evaluate its capacities to save the time and the expense. The analysis of small current and the large current interruption performances have been considered separately because the phenomena occurring in a interrupter are quite different. To analyze the dielectric recovery after large current interruption many physical phenomena such as heat transfer, convection and arc radiation, the nozzle ablation, the ionization of high temperature SF(sub)6 gas, the electric and themagnetic forces and so forth mush be considered. However, in the analysis of small current interruption performance only the cold gas flow analysis needs to be carried out because the capacitive current is to small that the influence from the current can be neglected. In this paper, an empirical equation which is obtained from a series of tests to estimate the dielectric recovery strength has been applied to a real circuit breaker. The results of analysis have been compared with the test results and the reliability has been investigated.

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선박 계류시스템의 종방향 외력하의 비선형 동적거동 해석 (Dynamical Analysis of the Mooring Vessel System Under Surge Excitations)

  • 이상도;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.140-145
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    • 2018
  • 본 연구는 두점식 선박 계류시스템의 종방향 외력에 대한 비선형 동적거동 해석을 수행하였다. 특정 입력 매개변수에 대한 카오스 운동과 한계주기궤도 등의 비선형 거동의 특성을 연구하였다. 주로 비선형복원력은 계류시스템의 강한 비선형성과 동적거동의 다양성을 제공한다. 계의 운동방정식 시뮬레이션에 사용된 수치 적분기는 4차 룽게쿠타법이다. 외력진폭과 주파수를 변화시킬 때 분기 그림과 동적불안정 현상들을 볼 수 있다. 외력의 주파수(진동수)가 0.4 rad/s인 경우 수많은 혼돈상태 점들 사이에 주기창이라 불리는 안정적인 주기해가 관측된다. 주파수가 0.7 rad/s인 경우는 외력진폭이 1.0을 초과할 때 혼돈 영역이 갑자기 증가한다. 주파수가 1.0 rad/s인 경우는 주파수가 0.4 rad/s 및 0.7 rad/s인 경우와 비교해 볼 때, 혼돈 운동이 약화된다. 아울러, 두점식 계류시스템은 각 매개변수에서 준주기 운동, 한계주기궤도, 대칭성의 깨짐과 같은 다양한 정상상태의 궤적이 관측된다.

Tectonic Features of a Triple-Plate Junction in Hokkaido Using Local Seismic Tomography

  • Kim, So-Gu;Bae, Hyung-Sub;Pak, Sang-Pyo
    • 대한지질공학회:학술대회논문집
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    • 대한지질공학회 2005년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.101-106
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    • 2005
  • 일본 훗카이도와 그 주변 지역의 238개의 관측소에서 관측한 깊이 0~300km내에서 일어난 4050개의 지진 중 P파 64,024개와 5파 64,618개를 Kim과 Bae(2004)에 의해 개발된 3 성분 토모그래피에 이용하였다. Vp/Vs의 속도 이상대가 훗카이도와 그 주변 지역에서 명확하게 나타났다. Double Seismic Zone(DSZ)의 Seismic Planes는, 훗카이도 주변에서 지진 위험도가 높게 나타나는, 40~80Km의 깊이에서 훗카이도 아래로 태평양판이 섭입하는 것이 발견되었다. 모호 불연속면아래에서 높은 Vp/Vs 이상대의 발견은 Moriya(1994)에 의해 제안된, 쿠릴 열도(Okhotsk Plate 혹은 North American Plate)가 NE 일본 열도(Amurian Plate 혹은 Eurasian Plate)와 충돌하고, 동시에 태평양판이 훗카이도의 Central Tectonic Axis($142^{\circ}{\sim}143^{\circ}E$)와 Hikada Mountain Range(HMR) Corner를 따라 지체구조력의 균형을 이루는 두 개의 판 아래로 섭입하고 있는, 표면 삼중 충돌 가설의 증거이다. 낮은 Vp와 Vs는 장력을 나타내는 지진 메커니즘의 표현인 Central Tectonic Axis을 따라 동쪽과 서쪽에서 발견되었다. 이들 현상은 이 지역에서의 낮은 부게 중력 이상값과 일치한다. 이것은 왜 큰 지진의 대부분이 훗카이도의 3개의 지체구조력의 3중 접합점에 의해 지체구조력의 균형이 깨어지는, 훗카이도 바깥쪽에서 일어나는지 알 수 있다.

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