• Title/Summary/Keyword: 격자 기체

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A Numerical Validation for Incompressible Two-phase Flow using CLSVOF and Artificial Compressibility Methods (CLSVOF과 가상압축성 기법을 이용한 비압축성 2상 유동 수치해석 검증 연구)

  • Yoo, Young-Lin;Choi, Jeong-Yeol;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.71-79
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    • 2017
  • A numerical analysis of the liquid-gas two-phase flows has been conducted. The incompressible equations of the two-phase flows were solved by the artificial compressibility method with the CLSVOF interface capturing method. To analyze the grid dependency of CLSVOF, a numerical analysis of Zalesak's disk and three-dimensional liquid deformation problem were carried out, and the reconstruction of deformation was investigated. The Rayleigh-Taylor instability was numerically analyzed by applying the equations of incompressible two-phase flow, and the surface instability was observed.

Proton and Deuteron Spin-Lattice Relaxation in Gaseous HD (HD 기체에서의 수소 및 중수소 원자핵 스핀-격자 완화시간에 관한 핵자기공명 연구)

  • ;R. E. Norberg
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.52-55
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    • 1994
  • The proton and deuteron spin-lattice relaxation times, $T_{1}(H)$ and $T_{1}(D)$, have been measured in HD between 30 K and 313 K in the pressure of 0.67 - 1.92 atm. The nuclear magnetic resonance frequencies are respectively 358.012 MHz for a proton and 58.958 MHz for a deuteron. From the measurements of $T_{1}(H)$ and $T_{1}(D)$ the ratio of the correlation times ${\tau}_{1}\;and\;{\tau}_{2}$ that are associated with the molecular angular momentum operators was obtained. The nuclear spin-lattice relaxation time at J = 1 state has been observed to have a temperature dependence being proportional to $T^{0.25}$.

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Numerical Simulation on Phase Separation by Using the Lattice-Boltzmann Method (Lattice-Boltzmann Method를 이용한 기체-액체 상분리 시뮬레이션)

  • Jung, Rho-Taek
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.3
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    • pp.197-201
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    • 2009
  • As one of the promising model on the multiphase fluid mixtures, the Lattice-Boltzmann Method(LBM) is being developed to simulate flows containing two immisible components which are different mass values. The equilibrium function in the LBM can have a nonideal gas model for the equation of state and use the interfacial energy for the phase separation effect. An example on the phase separation has been carried out through the time evolution. The LBM based on the statistic mechanics is appropriate to solve very complicated flow problems and this model gives comparative merits rather than the continuum mechanics model.

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Development of a Parallel Cell-Based DSMC Method Using Unstructured Meshes (비정렬격자에서 병렬화된 격자중심 직접모사 기법 개발)

  • Kim, Hyeong-Sun;Kim, Min-Gyu;Gwon, O-Jun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.2
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    • pp.1-11
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    • 2002
  • In the present study, a parallel DSCM technique based on a cell-based data structure is developed for the efficient simulation of rarefied gas flows especially od PC clusters. Dynamic load balancing is archieved by decomposing the computational domain into several sub-domains and accounting for the number of particles and the number cells of each domain. Mesh adaptation algorithm is also applied to improve the resolution of the solution and to reduce the grid dependency. It was demonstrated that accurate solutions can be obtained after several levels of mesh adapation starting from a coars initial grid. The method was applied to a two-dimensioanal supersonic leading-edge flow and the axi-symmetric Rothe nozzle flow to validate the efficiency of the present method. It was found that the present method is a very effective tool for the efficient simulation of rarefied gas flow on PC-based parallel machines.

Structure Safety Analysis of Composite Lattice Structure with Inspection Window (복합재 격자구조물의 점검창 형상에 따른 구조안전성 해석)

  • Kim, Dong-geon;Bae, Ju-chan;Son, Jo-wha;Lee, Sang-woo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.94-103
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    • 2018
  • The purpose of designing composite lattice structure which applied to launching vehicle and tactical missile body is to minimize the thickness and weight for applied load. It is usually made of carbon fiber; fabricating with filament winding process over silicon mold, and provided with a window opening for inspection purpose if necessary. In this paper compression test is conducted without window opening in lattice structure and preliminary FEA is carried out to confirm its accuracy. And then FEA is performed for the case of window opening to evaluate the soundness and the safety factor of the structure. We have calculated for two kinds of window shape; rectangular one and hexagonal one. And we have calculated safety factors of the lattice structure with window opening in every case based on failure strength of rib and knot with varying the thickness and location of the window for hexagonal shape. Through our investigation, we have found out the followings; (1) the hexagonal shaped window is shown higher safety factor than rectangular one, (2) a window in a certain location is shown higher safety factor than others, (3) although the soundness of window structure is improved as increasing its thickness, a window of a certain thickness is shown higher safety factor than others because of stress concentration.

Development of a 3-D Parallel DSMC Method for Rarefied Gas Flows Using Unstructured Meshes (비정렬 격자계를 이용한 희박기체 영역의 3차원 병렬 직접모사법 개발)

  • Kim, Min Gyu;Gwon, O Jun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.2
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • In the present study, a 3-D Parallel DSMC method in developed on unstructured meshes for the efficient simulation of rarefied gas flows. Particle tracing between cells in achieved based on a linear shape function extended to three dimensions. For high parallel efficiency, successive domain decomposition is applied to achieve load balancing between processors by accounting for the number of particles. A particle weighting technique is also adopted to handle flows containing gases of significantly dirrerent number densities in the same flow domain. Application is made for flow past a 3-D delta wing and the result is compared with that from experiment and other calculation. Flow around a rocket payload at 100km altitude is also solved and the effect of plume back flow from the nozzle in studied.

UHV-ECRCVD를 이용한 SiGe 저온에피성장 및 임계두께에 관한 연구

  • 주성재;황석희;황기현;윤의준;황기웅
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.4 no.S1
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    • pp.196-201
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    • 1995
  • 새로운 증착방법인 UHV-ECRCVD를 이용하여 기판온도 $440^{\circ}C$의 저온에서 격자이온이 일어나지 않고 완벽한 정합상태를 유지하고 있는 무전위 SiGe 에피박막을 성장시켰다. 박막의 두께는 기계적 평형이론(mechanical equilibrium theory)인 Mattews-Blakeslee 임계두께를 초과하였으며, 따라서 본 연구에서 사용하는 낮은 기판온도에 의해 격자이완이 억제되고 있음을 알았다. 한편 성장시에 가해주는 GeH4의 유량이 증가함에 따라 박막내에 GeH4으로부터 생성된 무거운 ion의 기판입사량이 증가하여 격자손상(lattice damage)에 의한 결함이 증가하므로 높은 Ge 함량을 갖는 무전위 SiGe 에피박막을 얻을 수 없었다. 그러나 전체압력을 증가시켜서 에피층을 성장시키면 격자손상에 의한 결함은 생성되지 않았으며, 따라서 전체압력을 증가시키면 높은 Gegkafid을 갖는 무전위 SiGe 에피박막을 성장시킬 수 있을 것이라고 생각된다. 이것은 전체압력 증가로 인해 ECR 플라즈마 안의 전자온도가 감소하여 성장을 주도하는 활성종(reactive species)이 ion에서 radical 로 바뀌기 때문이라고 추정하였다. 본 연구에서는 박막의 Ge 함량이 증가함에 따라 에피층의 성장속도가 증가하는 현상을 관찰하였다. 따라서 ECR 플라즈마를 사용하는 본 연구에서도 표면에서의 수소탈착이 성장속도결정단계임을 알 수 있었다. 한편 인입률(incorporation ratio)은 1에 근접하였으며, 이것은 플라즈마에 의한 원료기체의 분해과정이 thermal CVD와는 달리 무차별적으므로 SiH4과 GeH4의 분해효율이 크게 다르지 않기 때문이라고 추정하였다.

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2차원 축대칭 열 플라즈마 시뮬레이션을 이용한 플라즈마 토치 해석

  • Heo, Min-Yeong;Yang, Sang-Seon;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.231.1-231.1
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    • 2014
  • 열 플라즈마(thermal plasma) 는 저온 플라즈마(cold plasma)와 달리 이온과 전자와 중성입자들이 충분한 에너지 교환으로 인해 열평형 상태를 가진다. 열 플라즈마를 생성 시킬 때 전극 사이에서 아크방전을 시켜 제트 형태로 플라즈마를 발생시키는 것을 플라즈마 토치(plasma torch)라고 한다. 이러한 플라즈마 토치는 화학 원소 분해, 강판 절단, 유해 기체 분해 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 토치를 수치적으로 해석하여 플라즈마의 특성을 알아보았다. 수치해석적 접근방법으로 열 플라즈마는 LTE (local thermodynamic equilibrium)을 가정하였으며 one-fluid 이론을 적용하였다. 이때 사용된 코드는 DCPTUN으로서 $C^{+}^{+}$로 작성된 열플라즈마 유동의 특성해석 코드인 동시에 SIMPLE 알고리즘을 이용한 유체 코드이다. 시뮬레이션은 2차원 축대칭이며 정렬격자계 및 비정렬격자계 모두에서 사용이 가능하도록 되어있다. 또한 맥스웰 방정식을 통해 electromagnetic field를 풀도록 하여 RF 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 이와 같은 열 플라즈마 시뮬레이션을 통해서 플라즈마 토치의 특성을 알아보았다.

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The Visualization of Damage Spreading Method Using JAVA Applet (자바에플렛을 이용한 손상확산방법의 시각화)

  • Kwak, Wooseop
    • Journal of Integrative Natural Science
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    • v.1 no.1
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    • pp.36-40
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    • 2008
  • 본 논문은 자바 에플릿(Java applet)을 이용하여 보존모형과 비보존모형의 온도에 따른 손상확산(damage spreading)의 특성을 분석하였다. 보존모형인 아이징(Ising)모형과 비보존 모형인 격자기체(lattice gas) 및 Driven Diffusive System(DDS)을 다양한 전이확률(transition probability)을 사용하여 온도에 따라 물질내부에서 손상확산이 어떻게 발전하는지를 자바 에플릿 프로그램을 이용하여 시각화하여 손상확산을 명확히 이해하고자 하였다.

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Promotion and Inhibition Phenomenon of Natural Gas Hydrates (촉진 및 저해 현상에 의한 천연가스 하이드레이트의 상평형)

  • Lee, Seungmin;Park, Sungmin;Lee, Youngjun;Kang, Boram;Seo, Yongwon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.217.1-217.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실제 천연가스 구성성분인 메탄 (90%)+에탄 (7%)+프로판 (3%) 혼합기체를 사용하여 심해저 퇴적부에 존재하는 천연가스 하이드레이트 개발과 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 천연가스 수송 및 저장법 개발을 위한 열역학적 특성을 살펴보았다. 천연가스 하이드레이트 개발 연구에서는 심해저 퇴적층의 영향을 살펴보기 위해 기공의 직경이 6.0, 15.0, 30.0, 100.0 nm인 다공성 실리카 젤을 사용하여 기공 직경에 따른 3상(하이드레이트 (H)-물 (LW)-기상 (V)) 평형을 측정하였다. 천연가스 하이드레이트 수송/저장법 연구에서는 천연가스 하이드레이트 형성 압력을 낮추어 줄 수 있는 열역학적 촉진제인 TBAB(농도: 5, 10, 40, 60 wt%)와 THF(농도: 1, 5.56, 10 mol%)를 첨가하여 각각의 농도에 따른 혼합 가스 하이드레이트의 3상 평형을 측정하였다. 그 결과 다공성 매질인 실리카 젤의 경우 기공 직경의 크기가 작아질수록 벌크상태의 하이드레이트에 비해 평형 온도는 낮아지고, 평형 압력은 높아져 저해효과가 커짐을 알 수 있었고, 열역학적 촉진제를 첨가했을 경우 TBAB의 농도가 40 wt%, THF의 농도가 5.56 mol%일 경우 촉진 정도가 가장 크게 나타났으며, 그 이상의 농도일 경우 가스 하이드레이트 형성 반응에 참여하지 않은 TBAB와 THF에 의해 오히려 촉진 정도가 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 $^{13}C$ NMR 분석을 통해 혼합 가스 하이드레이트의 격자 형성과 기체 포집에 따른 구조적인 변화에 대해서도 살펴보았다.

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