• 제목/요약/키워드: reflection coefficient of wave

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The Perfectly Matched Layer applied to the Split-Step Pade PE Solver in an Ocean Waveguide

  • Lee, Keun-Hwa;Seong, Woo-Jae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제25권3E호
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    • pp.131-136
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    • 2006
  • The PML developed for the radio wave propagation is a powerful numerical domain truncation technique. We perform an analytic study on the reflection from the PML inserted in the ocean bottom. In the ocean bottom, we show the PML to have the improved performance but simultaneously the degeneration below the critical angle of the fast ocean bottom. The degeneration of the PML can be simply relaxed by stretching the thickness of the PML or putting the attenuation coefficient to the ocean bottom. As a better solution, we propose the improved truncation technique based on the PML and the non-local boundary condition. Finally, we apply the PML to the acoustic wave propagation using split-step Pade PE solver. For the problems of the ocean waveguide, the numerical efficiency of the PML is examined and the usefulness of the PML is confirmed.

공극매체에서의 파동장에 대한 Boussinesq 방정식의 유도 및 적용 (Derivation and Application of Boussinesq Equations for the Wave Field in Porous Media)

  • 전인식;민용침;임학수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.1061-1071
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    • 2015
  • 공극매체에서의 파동장을 해석할 목적으로 공극매체 흐름에 대한 Reynolds 이송정리를 적용하여 공극매체에서의 Navier-Stokes 방정식을 유도하였으며 기존의 연구들과 비교하였다. 또한, 이 N-S 방정식을 이용하여 공극매체 내외에서 파동장의 비선형성과 분산성을 적절히 재현하기 위한 확장형 Boussinesq 방정식을 유도하였다. 이들 방정식의 정확도를 검증하기 위하여 공극방파제의 반사율과 투과율에 대한 수치해석을 수행하여 그 결과를 기존의 수리실험결과들과 비교하였다. 수치해석결과는 토립자의 가상질량계수에 민감하게 반응하였으며 계수를 영으로 처리했을 때 수리실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

수평형 타공판에 의한 소파성능의 실험적 연구 (Experimental Study of Wave-Absorbing Performance by Horizontal Punching Plates)

  • 정학재;조일형
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.40-48
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    • 1999
  • 해양공학과 관련된 모형실험을 위하여 많이 사용되고 있는 조파수조(2차원수조, 장수조, 사각수조)에 소파장치는 필수적인 장치이다. 본 논문에서는 새로운 개념의 소파장치의 소파성능을 실험을 통하여 살펴보았다. 새로 고안된 소파장치는 소파성능이 우수하고 가볍기 때문에 설치가 용이하다. 또한 넓은 설치공간이 필요치 않아 수조공간 활용에 있어 효과적이며 조파기로부터 발생된 파장에 큰 영향을 받지 않기 때문에 아주 큰 장파만 피한다면 거의 완벽하게 파를 소멸시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 소파장치는 일정한 크기의 구멍이 균일하게 배열된 타공판을 입사파의 진행방향과 수평으로 수면밑에 잠기게 설치한 형태로 파가 수평형 타공판을 통과하면서 타공판의 구멍을 통하여 강한 제트 흐름이 형성되면서 파 에너지가 소멸되는 특징을 가지고 있다. 모형실험 결과 수평형 타공판의 소파성능은 타공판의 잠긴 깊이와 판의 전체면적과 뚫린 부분의 면적의 비로 표현되는 공극율에 밀접한 관련이 있으며, 각각의 값은 최대 소파성능을 발휘하는 최적의 값을 가지고 있음을 규명하였다. 수평형 타공판의 앞쪽을 뒤쪽보다 약간 기울게 설치하는 방법도 특정한 주파수 범위내에서는 수평형에 비하여 우수한 소파성능을 보이며, 이때 타공판의 경사각도도 소파장치 성능을 결정하는데 중요한 변수임을 밝혔다.

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Characterization of Chemical Sludge inside Pipes Using Torsional Guided Waves

  • Park, Kyung-Jo
    • 동력기계공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.29-35
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    • 2014
  • A new method is presented that uses guided wave techniques for sludge and blockage detection in long-range pipelines. Existing techniques have the limitations that the sludge position needs to be known a priori and the area to be inspected needs to be accessible. A novel guided wave technique has been developed that allow the sludge or blockages to be detected remotely without the need to access the specific location where the pipe is blocked, nor to open the pipe. The technique measures the reflection of guided waves by sludge that can be used to accurately locate the blocked region. The effectiveness of the proposed technique is demonstrated and confirmed by experimental measurements.

혼성방파제의 무공 및 유공 케이슨의 수리특성에 관한 실험 (An Experimental Investigation for Hydraulic Characteristics of Solid and Perforated-wall Caissons of a Mixed Type Breakwater)

  • 서경덕;오영민;전인식;이달수
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.243-249
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    • 1992
  • 혼성방파제의 무공 및 유공 케이슨의 수리특성을 비교하기 위하여 파고 및 주기가 다른 여러 규칙파를 대상으로 수리실험을 실시하였다. 반사율, 전달률, 케이슨 전면에서의 쳐올림 높이 등 수리특성 면에서 모두 유공케이슨이 무공케이슨보다 유리한 것으로 나타났으며, 본 실험 결과가 기존의 이론식 또는 경험식들과 대체로 잘 일치함을 보였다. 특히, 유공케이슨의 반사율은 유수실 내에서의 공진현상과 밀접한 관계가 있어서 유수실의 폭이 유수실 내에서의 파장의 약 1/4 정도가 될 때 반사율이 최소가 됨을 알 수 있었다.

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저반사구조물을 이용한 파력발전에 있어서 압축공기흐름 및 작용파압에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Pressurized Air Flow and Acting Wave Pressure in the Wave Power Generation System Using the Low-Reflection Structure with Wall-Typed Curtain)

  • 이광호;최현석;김창훈;김도삼;조성
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.171-181
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    • 2011
  • 최근 생산비용을 절감하고 고밀도의 해양에너지발전시스템을 구축하기 위한 다양한 접근이 시도되고 있다. 본 연구에서는 방재와 파랑에너지의 이용이라는 두 목적을 달성하기 위하여 가장 효율적인 에너지의 변환시스템으로 널리 알려져 있는 파력발전장치인 진동수주형(OWC, Oscillating Water Column) 파력발전시스템을 적용한 curtain식 저반사구조물에 대해 단주기파랑의 작용하에서 공기터빈에 직접 작용하는 압축공기의 흐름속도와 구조물에 작용하는 파압에 관한 특성을 3차원수치실험으로부터 검토한다. 해석에서는 기체와 액체의 혼상동적현상을 동일한 지배방정식으로 해석하는 이상류(二相流) 수치모델에 기초한 3차원수치파동수로를 적용하였다. 이로부터 입사파고의 변화와 curtain wall의 침수심에 따른 압축공기의 속도변화 및 작용파압의 특성을 확인하였고, 더불어 반사율이 최소가 되는 주기에서 압축공기의 최대속도가 발생하는 것을 확인하였다.

표면 임피던스 경계조건을 이용한 손실유전체 해석 (The Analysis of Lossy Dielectric using Surface Impedance Boundary Condition)

  • 김병찬;김채영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1744-1746
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    • 1996
  • Surface impedance boundary condition(SIBC) concepts are introduced into the finite-difference time-domain(FDTD) method. Lossy conductors are replaced by surface impedance boundary computations reducing the soluton space and producing significant computational savings. Specifically, a surface impedance boundary condition is developed to reduce a lossy dielectric half-space. Since Maxwell's eqations are solved directly, the reflected and transmitted pulse amplitude demonstrate how the reflection and transmision coefficient determine reflected wave amplitude. In this paper, two implementations of reflection coefficient are presented. One implementation is a standard FDTD technique and the other is a FDTD using surface impedence boundary condition(FDTD-SIBC) that are applicabIe over a very large frequency bandwidth. Particulary, an efficient way to transform the time domain results to frequency domain is presented. Thus, frequency domain results are presented in one dimension and are compared with exact results.

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연성된 쉘 구조물의 진동 파워흐름해석 (Vibration Power Flow Analysis of Coupled Shell Structures)

  • 김일환;홍석윤;박도현;길현권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.492-497
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    • 2002
  • In this paper, Power Flow Analysis(PFA) method has been applied to the prediction of vibration energy density and intensity of coupled shell structures in the medium-to-high frequency ranges. To consider the wave transformation at joint between shell elements, power transmission and reflection coefficients are investigated for various joint angles, and here Donnell-Mushtari thin shell theory has been used. For validations computations are performed to analyze the response of coupled shells by changing the excitation frequency and damping loss factor.

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휴대전화 단말기용 전파흡수체의 개발에 관한 연구 (A Study on Development of EM Wave Absorbers for Mobile Phones)

  • 정재현;김동일
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.67-68
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    • 2005
  • This thesis is concerned with basic research for development of EM wave absorbers in sheet type for mobile phones. By controlling the sendust ratio, the $Al(OH)_3$ coating, the thickness, the kind of binders, EM wave absorbers were prepared and examined. Centeral frequency shifts toward lower with increasing thickness of the absorber, and absorption ability controlled to adjust Sendust amount. The absorption band of the EM wave absorber coated with $Al(OH)_3$ becomes larger than that of non-coated one. Sendust composite microwave absorbers mixed with CPE were prepared at $70^{\circ}C$ in temperature. The fabricated EM wave absorbers show a reflection coefficient 5.56 dB at 1.8 GHz in thickness of 0.85 mm.

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Pressure Wave Propagation in the Discharge Piping with Water Pool

  • Bang Young S.;Seul Kwang W.;Kim In-Goo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.285-294
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    • 2004
  • Pressure wave propagation in the discharge piping with a sparger submerged in a water pool, following the opening of a safety relief valve, is analyzed. To predict the pressure transient behavior, a RELAP5/MOD3 code is used. The applicability of the RELAP5 code and the adequacy of the present modeling scheme are confirmed by simulating the applicable experiment on a water hammer with voiding. As a base case, the modeling scheme was used to calculate the wave propagation inside a vertical pipe with sparger holes and submerged within a water pool. In addition, the effects on wave propagation of geometric factors, such as the loss coefficient, the pipe configuration, and the subdivision of sparger pipe, are investigated. The effects of inflow conditions, such as water slug inflow and the slow opening of a safety relief valve are also examined.