• Title/Summary/Keyword: {\varepsilon}$ 모델

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Numerical Study for Influence of Crossdraft Directions and Magnitudes on Push-Pull Ventilation Systems (푸시풀 후드시스템의 방해기류 방향 및 세기의 영향에 관한 수치적 연구)

  • Li, Xiao Yu;Kim, Tae Hyeung;Piao, Cheng Xu;Ha, Hyun Chul
    • Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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    • v.18 no.2
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    • pp.161-170
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    • 2008
  • 푸쉬-풀 환기시스템은 도금조와 같이 흡인해야 할 거리가 상대적으로 긴 경우에 많이 사용되고 있다. 그러나, 창문이나 출입문을 통한 방해기류가 푸쉬-풀 환기시스템의 오염물질 제어효율을 심각하게 훼손시키고 있다고 추측하고 있으나 이에 대한 세부적인 연구가 부족한 상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서의 방해기류의 방향과 세기가 흡인효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 평가해 보았다. 선형흡인효율(Linear capture efficiency) 방법을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서 가상의 개방조에서 발생한 오염물질이 푸쉬-풀 시스템에 의하여 포집되지 못하고 누출되는 구역이 어딘지를 찾아낼 수 있었다. 전산유체역학 컴퓨터시뮬레이션은 AIRPAK2.1 (FLUENT CODE) 소프트웨어를 사용하였다. 푸쉬-풀 후드시스템에 방해기류가 강하게 작용하면 상대적으로 강한 와류가 발생하는데, 일반적인 난류모델인 ${\kappa}-{\varepsilon}$모델은 와류현상을 충분히 보여주지 못한 반면에 RNG 모델을 사용했을 때 실험결과를 적절히 모사해낼 수 있었다. RNG 모델을 이용하여 세가지 방향, 즉 푸쉬에서 풀 방향으로, 풀에서 푸쉬 방향으로 그리고 그에 수직되는 방향으로 방해기류가 있을 때의 푸쉬-풀 환기시스템의 흡인효율을 분석하였다. 방해기류가 0.25m/s이하일 때에는 흡인효율이 거의 떨어지지 않았으나, 방해기류가 0.6m/s에서 흡인효율이 40-70%로 떨어짐을 알 수 있었다. 따라서, 방해기류를 감소시킬 수 있는 방안에 대해서도 연구를 해야 되겠지만, 방해기류 존재 하에서 충분한 흡인 효율을 유지할 수 있는 푸쉬-풀 후드 설계기준에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

$(Ba, Sr)TiO_3$박막의 전기적 성질과 전도기구 해석

  • 정용국;손병근;이창효
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.69-69
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    • 2000
  • (Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.

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Stress-strain Model of Laterally Confined High-strength Concrete with the Compressive Fracture Energy (압축파괴에너지를 도입한 횡구속 고강도 콘크리트의 응력-변형률 모델)

  • Hong, Ki-Nam;Shim, Won-Bo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.1
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    • pp.54-62
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    • 2019
  • In this paper, a stress-strain model for high-strength confined concrete is proposed using compressive fracture energy. In the compression test performed by author in Reference [6], an acrylic bar with strain gauges was embedded in the center of the specimen to measure the local strain distribution. It was found from the test that the local strain measurement by this acrylic rod is very effective. The local fracture zone length was defined based on the local strain distribution measured by the acrylic rod. Specifically, it was defined as the length where the local strain increases more than twice of the strain corresponding to maximum stress. In addition, the stress-strain relationship of confined concrete with compressive fracture energy is proposed on the assumption that the amount of energy absorbed by the compressive members subjected to the given lateral confining pressure is constant regardless of the aspect ratio and size. The proposed model predicts even results from other researchers accurately.

BASE DRAG PREDICTION OF A SUPERSONIC MISSILE USING CFD (CFD를 이용한 초음속 유도탄 기저항력 예측)

  • Lee Bok-Jik
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.11 no.3 s.34
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    • pp.59-63
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    • 2006
  • Accurate prediction of a supersonic missile base drag continues to defy even well-rounded CFD codes. In an effort to address the accuracy and predictability of the base drags, the influence of grid system and competitive turbulence models on the base drag is analyzed. Characteristics of some turbulence models is reviewed through incompressible turbulent flow over a flat plate, and performance for the base drag prediction of several turbulence models such as Baldwin-Loman(B-L), Spalart-Allmaras(S-A), k-$\varepsilon$, k-$\omega$ model is assessed. When compressibility correction is injected into the S-A model, prediction accuracy of the base drag is enhanced. The NSWC wind tunnel test data are utilized for comparison of CFD and semi-empirical codes on the accuracy of base drag predictability: they are about equal, but CFD tends to perform better. It is also found that, as angle of attack of a missile with control fins increases, even the best CFD analysis tool we have lacks the accuracy needed for the base drag prediction.

A study on numerical analysis of the accidental gas explosion (수치해석에 의한 가스폭발사고 분석)

  • ;V.M.Poutchcov
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.145-152
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    • 1998
  • 실내에서 가스폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\varepsilon$ 모델에서 turbulance energy를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

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Numerical Study of Turbulent Swirling Isothermal and Spray-Combusting Flows (난류선회 등온 및 분무연소 유동에 대한 수치해석)

  • 김성구;안국영;김용모;이창식
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.4 no.5
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    • pp.130-141
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    • 1996
  • Numerical study of a confined, swirling, isothermal and spray-combusting flows has been presented. The pressure-velocity coupling in the Eulerian gas-phase equation is handled by the improved PISO algorithm. The droplet dispersion by turbulence is introduced by a Stochastic Separated Flow(SSF) model. The k-$\varepsilon$ turbulence model and the eddy dissipation model are employed to account for turbulence-combustion interaction. The detailed comparison with experimental data has been made for the isothermal jet swirling flows and the nearly monodisperse spray-combusting flow in the swirl combustor.

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A Study on the Flow Structures in the Narrow Region (난접근 영역에서의 유동구조)

  • Ih, Kang-Duck
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.570-575
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    • 2008
  • Flows are studied to understand the flow structure in the narrow region that any experimental approaches are hard to access, Effects on the vehicle commodities from the flows are anticipated in the point of aerodynamics and aero-acoustics. PowerFLOW, which was well validated commercial software, was used to simulate the flow field in the small region, for example, the inner region of the fender panel, the inner region around the front door and the inner region of the trunk lid. Flows in the narrow region could be origins of door sealing problem and dust piling problem.

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The Development of On-Line Model for the Prediction of Strain Distribution in Finishing Mill by FEM (유한요소법을 이용한 열간 사상 압연에서의 판 변형률 분포 예측 온라인 모델 개발)

  • 김성훈;이중형;황상무
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.180-183
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    • 2003
  • In this research, on-line model for prediction of effective strain distribution hi strip on finishing mill process is prescribed. It has been developed using several selected non-dimensional parameters and previously made average effective strain model via series of finite element process simulations, $\Delta$$\varepsilon$ was introduced to describe the effective strain distribution in strip. To confirm adequate non-dimensional variables uniqueness test was done. And to decide the order of polynomial in on-line model equation tendency test for each variables was done. The prediction accuracy of the proposed model is examined through comparison with finite element calculation results.

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Modeling of a Pulverized Coal Combustion With Applying WSGGM (희체가스 가중합산모델을 적용한 미분탄 연소의 해석)

  • Yu, Myoung-Jong;Baek, Seung-Wook
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 1999.10a
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    • pp.155-163
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    • 1999
  • A numerical study for simulating a swirling pulverized coal combustion in axisymmetric geometry is done here by applying the weighted sum of gray gases model (WSGGM) approach with the discrete ordinate method (DOM) to model the radiative heat transfer equation. In the radiative transfer equation, the same polynomial equation and coefficients for weighting factors as those for gas are adopted for the coal/char particles as a function of partial pressure and particle temperature. The Eulerian balance equations for mass, momentum, energy, and species mass fractions are adopted with the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model, whereas the Lagrangian approach is used for the particulate phase for soot. The eddydissipation model is employed for the reaction rate for gaseous mixture, and the single-step first-order reaction model for the devolatilization process for coal. By comparing the numerical results with experimental ones, the models used here are confirmed and found to be one of good alternatives for simulating the combustion as well as radiative characteristics.

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Numerical Analysis of Ventilation Effectiveness using Turbulent Airflow Modeling (난류유동해석을 통한 환기효율의 수치해석적 연구)

  • Han, H.T.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.4 no.4
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    • pp.253-262
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    • 1992
  • A numerical procedure is introduced to calculate local ventilation effectiveness using the definitions of local decay rate and local mean age. A low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ model is implemented to calculate steady state turbulent velocity distributions, and a step-down method is used to calculate transient concentration distributions. Simulations are carried out for several different values of air change rates and several different diffuser angles in a two-dimensional model of a half scale office room. The results show that the local ventilation effectiveness within a room could vary significantly from one location to another. The nominal air change rate based on the assumption of complete mixing of room air does not provide the local ventilation effectiveness information. It is numerically proved that the local mean age distribution obtained from the transient calculation is equivalent to the steady state concentration distribution with homogeneously distributed contaminant sources.

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