• 제목/요약/키워드: Symmetry breaking

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Effect of Boundary Condition History on the Symmetry Breaking Bifurcation of Wall-Driven Cavity Flows

  • Cho, Ji-Ryong
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권11호
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    • pp.2077-2081
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    • 2005
  • A symmetry breaking nonlinear fluid flow in a two-dimensional wall-driven square cavity taking symmetric boundary condition after some transients has been investigated numerically. It has been shown that the symmetry breaking critical Reynolds number is dependent on the time history of the boundary condition. The cavity has at least three stable steady state solutions for Re=300-375, and two stable solutions if Re>400. Also, it has also been showed that a particular solution among several possible solutions can be obtained by a controlled boundary condition.

환형노즐을 모사한 캔 연소기에서 Symmetry Breaking에 의한 종-방향 연소불안정성 제어 연구 (Control of the Longitudinal Instability by Symmetry Breaking in the Can Burner Simulating Annular Nozzle)

  • 이희도;김재현;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.66-78
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    • 2021
  • 본 연구에서는 환형연소기에서 연소불안정성이 발생하는 당량비 조건과 노즐 개수에 따라서 대칭성파괴(Symmetry Breaking) 효과를 비교하였다. 일반적으로 환형연소기에서는 연소실의 길이가 짧으므로 종-방향 연소불안정성이 잘 발생하지 않으나, 발전용 가스터빈시스템의 트랜지션피스(Transition piece) 같은 덕트가 존재하였을 때는 연소불안정성이 발생하였다. 이 경우 덕트로 인하여 종-방향의 불안정성 모드만 관찰되었다. 5개의 희박노즐 개수와 당량비 조건에 따라서 대칭성파괴 특성을 조사하였는데, 당량비가 감소할수록 대칭성파괴 효과가 빠르게 발생하여 불안정성이 극적으로 사라지면서 진폭이 크게 감소하였다. 또한, 희박노즐 개수가 증가할수록 당량비 감소와 같은 현상이 나타나는 것을 확인하였다.

환형연소기에서 불안정성에 따른 유동적인 대칭성파괴 효과 Part I : 노즐 배치의 특성 (Flow Symmetry Breaking Effect According to Instability in Annular Combustor Part.I : Characteristics of Nozzle Arrangement)

  • 이희도;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.62-73
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    • 2022
  • 본 연구에서는 환형연소기 형태를 가지는 가스터빈 연소기에서 연소불안정성을 제어하는 방법을 제시하고자 하였으며, 노즐 배치와 이에 따른 당량비 변화를 통한 유동적인 대칭성파괴(Flow symmetry breaking) 효과를 비교하였다. 이를 위하여 FFT, Time signal 및 위상궤적의 모드 분석을 통하여 대칭성파괴 효과를 확인하였다. 또한, 모드분석으로 불안정한 영역과 안정된 영역을 확인하였고 이를 등고선 지도에 나타내었다. 본 연구를 통해 노즐의 당량비와 배치가 대칭이거나 노즐이 연속적으로 배치되면 불안정성이 발생하였으나, 노즐의 배치 및 당량비가 대칭성을 가지질 않는다면 당량비의 차이가 작더라도 연소불안정성이 극적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

Postbuckling strength of an axially compressed elastic circular cylinder with all symmetry broken

  • Fujii, Fumio;Noguchi, Hirohisa
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제11권2호
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    • pp.199-210
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    • 2001
  • Axially compressed circular cylinders repeat symmetry-breaking bifurcation in the postbuckling region. There exist stable equilibria with all symmetry broken in the buckled configuration, and the minimum postbuckling strength is attained at the deep bottom of closely spaced equilibrium branches. The load level corresponding to such postbuckling stable solutions is usually much lower than the initial buckling load and may serve as a strength limit in shell stability design. The primary concern in the present paper is to compute these possible postbuckling stable solutions at the deep bottom of the postbuckling region. Two computational approaches are used for this purpose. One is the application of individual procedures in computational bifurcation theory. Path-tracing, pinpointing bifurcation points and (local) branch-switching are all applied to follow carefully the postbuckling branches with the decreasing load in order to attain the target at the bottom of the postbuckling region. The buckled shell configuration loses its symmetry stepwise after each (local) branch-switching procedure. The other is to introduce the idea of path jumping (namely, generalized global branch-switching) with static imperfection. The static response of the cylinder under two-parameter loading is computed to enable a direct access to postbuckling equilibria from the prebuckling state. In the numerical example of an elastic perfect circular cylinder, stable postbuckling solutions are computed in these two approaches. It is demonstrated that a direct path jump from the undeformed state to postbuckling stable equilibria is possible for an appropriate choice of static perturbations.

수정 FUNWAVE-TVD 수치모형을 이용한 파랑변형 (Wave Transformation using Modified FUNWAVE-TVD Numerical Model)

  • 최영광;서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.406-418
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    • 2015
  • 기존 FUNWAVE-TVD 버전 2.1 모형을 수정한 본 모형의 검증을 위해 고립파 실험, Vincent and Briggs(1989)의 비쇄파 및 쇄파 실험, Luth et al. (1994)의 수리실험을 수행하였다. 쇄파 실험의 경우 기존 결과와 비교하기 위하여 eddy viscosity를 이용한 쇄파 방법도 포함하였다. Eddy viscosity 쇄파 방법을 이용하여 Vincent and Briggs(1989)의 쇄파 실험에 적용한 결과 수정된 모형에서는 수중천퇴 중심의 y축을 기준으로 파랑류(wave-induced current)의 대칭성이 유지되었으나 FUNWAVE-TVD 버전 2.1 모형에서는 대칭성이 유지되지 않았다. 또한 eddy viscosity 쇄파 방법을 이용한 경우가 천수방정식으로 전환하여 쇄파를 모의하는 방법보다 관측치에 더 가깝다. 그리고 FUNWAVE-TVD 버전 2.1 모형에 사용한 기법들과 비교하기 위하여 Erduran et al.(2005)이 제시한 4차 정확도의 MUSCL-TVD 기법과 minmod limiter를 이용한 3차 정확도의 기법을 적용하여 고립파의 전파 양상을 비교 검토하였다.

하이퍼네트워크에서 본 단어간 긴밀성과 다양성 (Affinity and Variety between Words in the Framework of Hypernetwork)

  • 김준식;박찬훈;이은석;장병탁
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권4호
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    • pp.166-171
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    • 2008
  • 전체문서(Corpus)에서의 두 단어 간 연결 상태를 파악하여 앞 단어 다음에 오는 단어의 빈도수를 기반으로 여러 형태의 그룹을 분류하여 단어 간 다양성과 긴밀성을 살펴보았다. 기존의 연구에서 Zipf's Power Law는 Chinese Restaurant Process로 설명되었고 Scale Free Network에서는 edged의 수에 따른 노드의 profile을 조사하여 hub들을 찾는 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 단어 간 연결의 유일성과 다양성을 조사하여 Zipf's Power Law와 hub profile을 동시에 살펴보았다. 데이타 분석 결과 단어 간 연결의 긴밀성과 다양성 사이에서 대칭성으로 함축되는 유의한 결과를 얻었으며 이는 소위 'exploitation'과 'exploration'의 관점에서 설명될 수 있다. 또한 분석 자료인 TIPSTER에서 관찰된 약간의 대칭성 깨짐(symmetry breaking)에 대해서도 논한다.

Dynamics and instability of the Karman wake mode induced by periodic forcing

  • Mureithi, Njuki W.
    • Wind and Structures
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    • 제7권4호
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    • pp.265-280
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    • 2004
  • This paper presents some fundamental results on the dynamics of the periodic Karman wake behind a circular cylinder. The wake is treated like a dynamical system. External forcing is then introduced and its effect investigated. The main result obtained is the following. Perturbation of the wake, by controlled cylinder oscillations in the flow direction at a frequency equal to the Karman vortex shedding frequency, leads to instability of the Karman vortex structure. The resulting wake structure oscillates at half the original Karman vortex shedding frequency. For higher frequency excitation the primary pattern involves symmetry breaking of the initially shed symmetric vortex pairs. The Karman shedding phenomenon can be modeled by a nonlinear oscillator. The symmetrical flow perturbations resulting from the periodic cylinder excitation can also be similarly represented by a nonlinear oscillator. The oscillators represent two flow modes. By considering these two nonlinear oscillators, one having inline shedding symmetry and the other having the Karman wake spatio-temporal symmetry, the possible symmetries of subsequent flow perturbations resulting from the modal interaction are determined. A theoretical analysis based on symmetry (group) theory is presented. The analysis confirms the occurrence of a period-doubling instability, which is responsible for the frequency halving phenomenon observed in the experiments. Finally it is remarked that the present findings have important implications for vortex shedding control. Perturbations in the inflow direction introduce 'control' of the Karman wake by inducing a bifurcation which forces the transfer of energy to a lower frequency which is far from the original Karman frequency.

Coherent Radiation in A Very Thin Ferromagnetic Film

  • Nam, Seog-Woo
    • Journal of Magnetics
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    • 제8권3호
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    • pp.103-107
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    • 2003
  • Relaxation of magnon in a very thin ferromagnetic film through spontaneous emission of photon shows an enhancement of the decay rate due to the phase coherence between the magnon and the planar component of wave vector of photon. The coupling between magnon and photon under a strong external magnetic field is considered only at the lowest order one-magnon one-photon process, which we believe the most dominant channel for the radiation from the system. Theoretical understanding related to the geometric confinement is pursued; the phase coherence due to the crystal symmetry in the film plane gives rise to superradiative emission on one hand, but the symmetry breaking along the direction perpendicular to the film renders the possibility of emission itself, providing the increased degrees of freedom for the photon.