• 제목/요약/키워드: Young-Laplace equation

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(p, q)-LAPLACE TRANSFORM

  • KIM, YOUNG ROK;RYOO, CHEON SEOUNG
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제36권5_6호
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    • pp.505-519
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    • 2018
  • In this paper we define a (p, q)-Laplace transform. By using this definition, we obtain many properties including the linearity, scaling, translation, transform of derivatives, derivative of transforms, transform of integrals and so on. Finally, we solve the differential equation using the (p, q)-Laplace transform.

Analytical Solutions of Unsteady Reaction-Diffusion Equation with Time-Dependent Boundary Conditions for Porous Particles

  • Cho, Young-Sang
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.652-665
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    • 2019
  • Analytical solutions of the reactant concentration inside porous spherical catalytic particles were obtained from unsteady reaction-diffusion equation by applying eigenfunction expansion method. Various surface concentrations as exponentially decaying or oscillating function were considered as boundary conditions to solve the unsteady partial differential equation as a function of radial distance and time. Dirac delta function was also used for the instantaneous injection of the reactant as the surface boundary condition to calculate average reactant concentration inside the particles as a function of time by Laplace transform. Besides spherical morphology, other geometries of particles, such as cylinder or slab, were considered to obtain the solution of the reaction-diffusion equation, and the results were compared with the solution in spherical coordinate. The concentration inside the particles based on calculation was compared with the bulk concentration of the reactant molecules measured by photocatalytic decomposition as a function of time.

켈빈 식과 이의 나노 계에서의 구실 (Kelvin Equation and Its Role in Nano Systems)

  • 임경희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.54-62
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    • 2006
  • Kelvin equation is revisited, which accounts for important phenomena observed frequently in nano-dispersion systems. They include vapor pressure increase for curved interfaces, nucleation, capillary condensation, Ostwald ripening and so on. The smaller the radius of curvature is, the more significant Kelvin equation becomes. Therefore, its meaning, curvature effect, and importance are examined and discussed.

유한체적법을 이용한 2차원 라플라스방정식의 수치해석 (Computational Analysis of 2-Dimensional Laplace Equation Using Finite Volume Method)

  • 안희섭;신양섭;이석원;이한신;김영근;서정민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.284-287
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    • 2001
  • 유한체적법(Finite Volume Method)은 기계공학분야에서 열, 유체현상을 수치해석하는 방법으로 널리 쓰이고 있다. 열전달(Heat Transfer)문제의 지배방정식은 에너지방정식(Energy equation)으로써 그 중 순수 전도문제의 경우 지배방정식은 라플라스(Laplace)방정식의 형태를 띄고 있다. 전계해석의 지배방정식 역시 라플라스 방정식의 형태이다. 수학적으로 동일한 지배방정식을 갖는 다는 것은 물리적으로 같은 현상을 나타내고 있다는 것을 의미하며 이러한 점에 착안을 하여 본 논문에서는 유한체적법을 사용하여 2차원 모델에 대한 전계해석을 수행하였다.

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평판형 히트 파이프 내의 유체 유동 및 열전달 특성에 관한 연구 (Study on Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics in a Flat Heat Pipe)

  • 도규형;김성진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2113-2118
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    • 2007
  • In this study, a mathematical model for a thermal analysis of a flat heat pipe with a grooved wick structure is presented. The effects of the liquid-vapor interfacial shear stress, the contact angle, and the amount of liquid charge have been included in the proposed model. In particular, the axial variations of the wall temperature and the evaporation/condensation rates are considered by solving the one-dimensional conduction and the augmented Young-Laplace equations, respectively. In order to verify the model, the results obtained from the model are compared to existing experimental data.

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라플라스 모세관이론과 수학물리학의 태동 (Theory of Capillarity of Laplace and birth of Mathematical physics)

  • 이호중
    • 한국수학사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-30
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    • 2008
  • 뉴턴의 중력이론의 성공은 수학물리학을 태동시키는 바, 최초로 19세기 초의 분자력의 모델성립에 중요한 요소로 등장하였다. 라플라스는 여기서 회전타원체의 작용이라는 모델을 이용하였고 회전타원체의 작용은 이계편미분방정식으로 표현이 되었다. 이것을 풀어서 유체를 담은 용기의 기하학적 모습과 와 유체와 고체의 접촉각에 대응시켰다. 알 수 없는 분자간거리는 추상적이고 미지의 힘 함수 $\varphi(f)$를 써서 표현하여, 분자 작용반경이라는 개념을 도입하여 이론적인 포텐셜 함수의 이론적인 토대를 구축하였다. 뉴턴의 중력이론은 라플라스이론에서 완성을 이루었고, 이후 분자력의 모델로서 작용을 하였다. 라플라스-영의 모세관이론은 수학적으로는 극소 곡면론에서 물리학적으로는 표면장력현상으로 설명이 된다.

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레이저를 이용한 균일 금속 액적 생성 (Uniform metal droplet generation using laser)

  • 강대현;양영수;김용욱;조성규;박성민
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.23-31
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    • 2002
  • The uniform metal droplet generation using Nd-YAG laser was studied and experiment was carried out. The shape and volume of developed droplet was measured and the Young-Laplace equation and equilibrium condition of force were applied this model. The differential equation predicting shape of droplet using equilibrium condition of force instead of Navier-stokes equation was induced and numerical solution of differential equation compared with experimentation data. The differential equation was solved by Runge-Kutta method. Surface tension coefficient of droplet was determined with numerical solution relate to experimental result under the statical condition. In case of dynamic vibration, metal droplet shape and detaching critical volume are predicted by recalculating proposed model. The result revealed that this model could reasonably describe the behavior of molten metal droplet on vibration.

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Short-Channel Bulk-Type MOSFET의 문턱전압 도출을 위한 해석적 모델 (An Analytical Model for Deriving The Threshold Voltage of a Short-channel Bulk-type MOSFET)

  • 양진석;오영해;서정하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권12호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 본 논문에서는 단 채널 bulk-type MOSFET의 문턱전압의 표현식을 해석적으로 도출하는 모텔을 제시하였다 게이트 절연층 내에서는 2차원 Laplace 방정식을, silicon body 내 공핍층에서는 2차원 Poisson 방정식을 Fourier 계수 방법을 이용하여 풀어냈으며, 이로부터 채날 표면전위의 최소치를 도출하고 문턱 전압 표현 식을 도출하였다. 도출된 문턱전압 표현식을 모의 실험한 결과, 소자의 각종 parameter와 bias 전압에 대한 의존성을 비교적 정확히 도출할 수 있음을 확인할 수 있었다.

단일균열 다공성암반에서 방사성핵종의 수송에 대한 3단계 붕괴사슬의 해석해 (Analytical Solutions for a Three-Member Decay Chain of Radionuclides Transport in a Single Fractured Porous Rock)

  • Yu, Young-Woo;Chung, Chang-Hyun;Kim, Chang-Lak
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권4호
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    • pp.453-460
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    • 1994
  • 암반(Porous Rock Matrix)과 균열(fracture)에서 일차원의 이동 방정식(Migration Equation)을 3-Member Decay Chain까지 화장하고, Laplace Transform을 이용하여 초기조건이 Delta Function과 Bateman Equation인 각각에 대해 해석해를 구한다. 그 해를 이용하여 Actinide Chain 중 4n+1과 4n+2 Chain에서 선택된 Np$^{241}$-U$^{233}$ -Th$^{229}$ 와 U$^{234}$ -Th$^{230}$ -Ra$^{226}$ Chain의 각 핵종들의 균열에서의 농도를 상대농도로 나타낸다. 이핵종들의 지연계수(Retardation Coefficient)는 화강암에 대한 것을 사용하여 균열에서의 농도 변화를 볼 수 있다. 본 연구에 의한 결과로는 U$^{233}$ , Th$^{229}$ , Th$^{230}$ Ra$^{226}$ 같은 핵종들은 비록 초기 inventory에는 작은 양일지라도 균열과 암반에서 모핵종의 붕괴(decay)에 의해 생기므로써 처분장으로부터 먼 거리에서는 중요한 핵종이 된다는 것을 알 수 있다.

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레이저를 이용한 균일 금속 액적 생성에 관한 연구 (A study on the uniform metal droplet generation using Laser)

  • 박성민;양영수;김용욱
    • 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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    • 한국레이저가공학회 2001년도 추계학술발표대회 논문개요집
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    • pp.43-47
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    • 2001
  • This paper presents a study of the uniform metal droplet generation using laser. The theoretical model, based on the variational principle instead of solving the Wavier-Stokes equation with moving boundaries, is developed. Our model is considered the Young-Laplace equation and force equilibrium conditions. Surface tension coefficient is determined under the statical condition with induced differential equation by using experimental result. In case of dynamic vibration, metal droplet shape and critical detaching volume are predicted by recalculating of proposed model. The simulation result revealed that the developed model could reasonably describe the molten metal droplet behavior on vibration with metal wire.

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