• 제목/요약/키워드: bi-directional current flow

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평균 양방향 튜브의 설계 최적화를 위한 FLUENT 코드해석 (FLUENT Code Analyses for Design Optimization of an Average Bi-directional Flow Tube)

  • 강경호;윤병조;어동진;백원필
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.14-19
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    • 2005
  • Average Bi-directional flow tube was suggested to measure single and two phase flow rate. Its working principle is similar with Pilot tube, however, it makes it possible to eliminate the cooling system which is normally needed to prevent from flashing in the pressure impulse line of Pilot tube when it is used in the depressurization condition. 3-dimensional steady state flow analyses using FLUENT 5.4 code were performed to validate the application of the average bi-directional flow tube in case of water and air flow. In this study, sensitivity studies have been performed to optimize the design features of the average bi-directional flow tube which can be applied for the various experimental conditions. For Re numbers above 1000, the k values are nearly constant regardless of the Re numbers and flow types and calculation results and experimental data coincides quite well. The current FLUENT calculation results suggest that linearity of the k values in various design features of the average BDFT is highly promising, which means that it is quite reasonable to select the typical design of the average BDFT for the convenience of the experimental conditions.

평균 양방향 튜브의 설계 최적화를 위한 FLUENT코드해석 (FLUENT Code Analyses for Design Optimization of an Average Bi-directional Flow Tube)

  • 강경호;윤병조;어동진;백원필
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.180-186
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    • 2004
  • Average Bi-directional flow tube was suggested to measure single and two phase flow rate. Its working principle is similar with Pilot tube, however, it makes it possible to eliminate the cooling system which is normally needed to prevent from flashing in the pressure impulse line of Pilot tube when it is used in the depressurization condition. 3-dimensional steady state flow analyses using FLUENT 5.4 code were performed to validate the application of the averagebi-directional flow tube in case of water and air flow In this study, sensitivity studies have been performed to optimize the design features of the average hi-directional flow tube which can be applied for the various experimental conditions. For Re numbers above 1000, the k values are nearly constant regardless of the Re numbers and flow types and calculation results and experimental data coincides quite well. The current FLUENT calculation results suggest that linearity of the k values in various design features of the average BDFT is highly promising, which means that it is quite reasonable to select the typical design of the average BDFT for the convenience of the experimental conditions.

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FLOW-3D를 이용한 해상 자켓구조물 주변의 세굴 수치모의 실험 (Numerical Simulation Test of Scour around Offshore Jacket Structure using FLOW-3D)

  • 고동휘;정신택;오남선
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.373-381
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    • 2015
  • 해상풍력 기기, 해상 플랫폼과 같은 구조물이 해상에서 빈번하게 설치되면서 세굴에 관한 영향도 중요시되고 있다. 이러한 세굴 영향을 검토하기 위해 세굴 수치모의 실험을 수행한다. 일반적으로 수치모의 조건은 일방향 흐름에 대해서만 검토가 이뤄지고 있으며 서해안과 같은 왕복성 조류 흐름에 대해서는 검토되지 않는다. 본 연구에서는 서해안에 설치된 HeMOSU-1호 해상 자켓구조물 주변에서 발생하는 세굴 현상을 FLOW-3D를 이용하여 수치모의하였다. 해석 조건으로는 일방향 흐름과 조석현상을 고려한 왕복성 흐름을 고려하였으며, 이를 현장 관측값과 비교하였다. 10,000초 동안의 수치모의 결과, 일방향의 흐름 조건에서는 1.32 m의 최대 세굴심이 발생하였으며, 양방향 흐름 조건에서는 1.44 m의 최대 세굴심이 발생하였다. 한편, 현장 관측값의 경우 약 1.5~2.0 m의 세굴심이 발생하여 양방향의 흐름에 대한 해석 결과와 근사한 값을 보였다.

V2G-V2H 기능을 갖는 3.3kW급 전기자동차용 양방향 충전기 (A 3.3kW Bi-directional EV Charger with V2G and V2H function)

  • 정세형;홍석용;박준성;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.31-37
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    • 2015
  • This paper proposes a 3.3-kW bi-directional EV charger with V2G and V2H functions. The bi-directional EV charger consists of a DC-DC converter and a DC-AC inverter. The proposed EV charger is suitable for wide battery voltage control due to the two-stage configuration of the DC-DC converter. By employing a fixed-frequency series loaded resonant converter as the isolated DC-DC converter, zero-current-switching can be achieved regardless of battery voltage variation, load variation, and power flow. A 3.3-kW prototype of the proposed EV charger has been built and verified with experiments, and indicates a maximum efficiency of 94.39% and rated efficiency of 94.23%.

흐름의 입사각이 점성토 지반의 수리저항성능에 미치는 영향 (Effect of Incidence Angle of Current on the Hydraulic Resistance Capacity of Clayey Soil)

  • 김영상;한병덕;강경오
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.26-35
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    • 2012
  • 지금까지 하천 및 해류에서의 지반의 수리저항 특성에 대한 연구는 흐름의 방향을 고려하지 않고 주 흐름방향에 대해서만 고려해 왔다. 최근 왕복류 흐름에 의한 지반의 수리저항특성에 대한 연구결과에 의하면 세립질 및 조립질 시료 모두에서 일방향 흐름보다 왕복류를 고려한 양방향 흐름에서 세굴률이 크게 발생 하는 것으로 나타났다. 그러나 해안구조물이 설치되는 해안 또는 협곡에서 흐름의 방향은 반드시 $180^{\circ}$를 이루지 않으므로 흐름의 입사각이 지반의 수리저항성능에 미치는 영향에 대한 검토가 반드시 필요하다. 이에 흐름방향을 고려할 수 있도록 개선된 수리저항성능 실험기를 이용하여 인공적으로 조성된 점성 세립질 및 점성 조립질 시료에 대하여 $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$, $180^{\circ}$의 입사각을 갖는 흐름에 대한 일방향 및 양방향 수리저항성능을 평가하였다. 실험결과 세립질 및 조립질 시료 모두에서 입사각이 커짐에 따라 수리저항성능은 감소하고 세굴률이 증가하는 것으로 나타났다. 압밀압력이 낮은 경우에는 세립토의 수리저항성능이 급격히 떨어지나 압밀압력이 큰 경우에는 조립토의 수리저항성능이 세립토에 비해 약간 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 최종적으로는 양방향 흐름일 경우 가장 큰 세굴률이 발생하므로 다양한 흐름방향에 노출되는 구조물의 경우는 양방향 흐름에 대해 수리저항성능을 평가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

CFD에 의한 100kW급 양방향 조류발전터빈의 성능평가 (Performance Evaluation of the 100kW bi-directional tidal current turbine by CFD)

  • 김정윤;김기평;김창구;이영호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.163.1-163.1
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    • 2011
  • 세계는 지금 지구 온난화 및 화석연료의 고갈로 인해 대체 에너지 자원의 확보문제가 급속히 대두되고 있다. 이에 조류발전은 오염이 발생하지 않는 친환경 에너지원으로서, 날씨나 계절에 상관없이 항상 발전할 수 있는 신뢰성 있는 에너지이며, 높은 밀도를 가지는 작동유체가 수차에 미치는 영향 또한 크므로 지속적으로 예측이 가능한 장점을 가지고 있다. 이러한 조류에너지는 실 해역에 적용하기 위해서는 전격유효 전력이 생산 가능한 지리적 요인에 대한 고찰과 더불어 조류발전 터빈의 개념설계가 고려되어야 한다. 본 연구는 다양한 설치 공간을 형성할 수 있으며, 장, 단점이 보완될 수 있는 조류발전 터빈의 개념설계 연구 단계로서, 내부 유동 특성을 고려하여 입구를 설계하였으며, 일정한 속도로 유입되는 유량을 노즐의 장착을 통해 에너지 밀도를 높일 수 있게 된다. 이러한 개념형상 설계로 추가 작동이나, 장치의 사용 없이 양방향 발전이 가능해 진다.

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Bi-directional Two Terminal Switching Device based on SiGe for Spin Transfer Torque (STT) MRAM

  • Yang, Hyung-Jun;Kil, Gyu-Hyun;Lee, Sung-Hyun;Song, Yun-Heub
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.385-385
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    • 2012
  • A two terminal N+/P/N+ junction device to replace the conventional selective transistor was studied as a bilateral switching device for spin transfer torque (STT) MRAM based on 3D device simulation. An N+/P/N+ junction structure with $30{\times}30nm$ area requires bi-directional current flow enough to write a data by a drain induced barrier lowering (DIBL) under a reverse bias at N+/P (or P/N+ junction), and high current on/off ratio of 106. The SiGe materials are widely used in hetero-junction bipolar transistors, bipolar compensation metal-oxide semiconductors (BiCMOS) since the band gap of SiGe materials can be controlled by changing the fraction and the strain epilayers, and the drift mobility is increased with the increasing Ge content. In this work, N+/P/N+ SiGe material based junction provides that drive current is increased from 40 to $130{\mu}A$ by increased Ge content from 10~80%. When Ge content is about 20%, the drive current density of SiGe device substantially increased to 2~3 times better than Si-based junction device in case of 28 nm P length, which is sufficient current to operation of STT-MRAM.

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왕복류 흐름을 고려한 지반의 수리저항성능 실험 (Experimental Study on Hydraulic Resistance of Sea Ground Considering Tidal Current Flow)

  • 김영상;강경오
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.118-125
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    • 2011
  • 지반의 수리저항 특성을 측정하기 위하여 사용되어 온 세굴실험기(EFA)를 개선하여 조류의 흐름방향이 바뀌는 것을 고려할 수 있도록 하였다. 개선된 세굴실험기를 이용하여 인공적으로 조성된 세립질 및 조립질 시료에 대하여 일방향 흐름과 왕복류 흐름을 고려한 수리저항성능 실험을 실시하였고 수리저항 특성을 정량적으로 비교하였다. 실험결과 세립질 및 조립질 시료 모두에서 일방향 흐름보다 왕복류를 고려한 양방향 흐름에서 세굴률이 크게 발생 하는 것으로 나타났다. 또한 세굴률의 증가는 조립질 시료가 더 크게 나타났으며 전 유속에 대한 평균 세굴률을 비교한 결과 상재압력이 큰 쪽이 더 큰 것으로 나타나 해저표면으로부터 상대적으로 깊은 곳에서 양방향 흐름에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

Multi-Phase 인터리브드 방식을 이용한 고효율 양방향 DC/DC 컨버터 토폴로지에 관한 연구 (Study on the High Efficiency Bi-directional DC/DC Converter Topology Using Multi-Phase Interleaved Method)

  • 최정식;박병철;정동화;오승열
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.82-90
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    • 2015
  • This paper proposes an efficient bi-directional DC/DC converter topology using multi-phase interleaved method for power storage system. The proposed converter topology is used for a power storage system using a vanadium redox flow battery(VRFB) and is configured to enable bidirectional power flow for charging and discharging of VRFB. Proposed DC/DC converter of the 4 leg method is reduced to 1/4 times the rating of the reactor and the power semiconductor device so can be reduce the system size. Also, proposed topology is obtained the effect of four times the switching frequency as compared to the conventional converter in each leg with a 90 degree phase shift 4 leg method. This can suppress the reduction of the life of the secondary battery because it is possible to reduce the current ripple in accordance with the charging and discharging of VRFB and may increase the efficiency of the entire system. In this paper, it proposed bidirectional high-efficiency DC/DC converter topology Using multi-phase interleaved method and proved the validity through simulations and experiments.

Three-Port Converters with a Flexible Power Flow for Integrating PV and Energy Storage into a DC Bus

  • Cheng, Tian;Lu, Dylan Dah-Chuan
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1433-1444
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    • 2017
  • A family of non-isolated DC-DC three-port converters (TPCs) that allows for a more flexible power flow among a renewable energy source, an energy storage device and a current-reversible DC bus is introduced. Most of the reported non-isolated topologies in this area consider only a power consuming load. However, for applications such as hybrid-electric vehicle braking systems and DC microgrids, the load power generating capability should also be considered. The proposed three-port family consists of one unidirectional port and two bi-directional ports. Hence, they are well-suited for photovoltaic (PV)-battery-DC bus systems from the power flow viewpoint. Three-port converters are derived by combining different commonly known power converters in an integrated manner while considering the voltage polarity, voltage levels among the ports and the overall voltage conversion ratio. The derived converter topologies are able to allow for seven different modes of operation among the sources and load. A three-port converter which integrates a boost converter with a buck converter is used as a design example. Extensions of these topologies by combining the soft-switching technique with the proposed design example are also presented. Experiment results are given to verify the proposed three-port converter family and its analysis.