• Title/Summary/Keyword: 경계배치법

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Three Dimensional Electric Field Analysis for 3-phase encapsulated Arrangement of GIS (3차원 전계해석법을 통한 초고압 GIS 상배치 구조에 관한 절연성능평가)

  • Yoon, J.H.;Jeong, S.Y.;Choi, J.W.;Kang, S.M.;Oh, I.S.;Im, S.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.60-62
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    • 2003
  • 본 연구는, 초고압 GIS(Gas Insulated Switchgear)용 GCB(Gas Circuit Breaker)의 3상 배치구조를 설계 하기 위한 상간, 대지간의 절연성능을 평가하였다. 피임펄스 전압과 상용주파 전압인가시 상간, 대지간의 절연설계 기준과 비교하여 절연설계 안전율을 고려하여 설계에 적용하였다. 수치적 전계 해석법으로 3차원 전계 해석법과 2차원 축대칭 전계 해석법을 통해 전계 강도를 비교하였으며 3차원 전계 해석법으로는 경계 요소법(Boundary Element Method)을 사용하는 상용프로그램인 coulomb을 사용하였으며, 2차원 전계 해석법으로는 유한요소법(Finite Element Method)을 사용하는 Maxwell을 통해 절연성능 평가를 하였다. 마지막으로, 전계 해석을 통해 절연설계 기준에 적합한 상배치 구조 설계를 하였다.

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Optimal layout of tidal current turbine array in open channel flow (개수로 흐름에서 조류 터빈의 최적 배열)

  • Han, Jisu;Jung, Jaeyoung;Hwan, Hwang Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.433-433
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    • 2021
  • 본 연구는 개수로 흐름에서 조류발전단지의 터빈 최적 배열의 거시적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 천수방정식을 통해 직사각형 개수로의 흐름장을 해석하였고, 상류와 하류단에 대해 각각 유입경계조건(inlet boundary condition)과 Flather 형식의 개방경계조건(open boundary condition)을 부여하여 일정 유량으로 흐르는 개수로 흐름을 구현하였다. 더불어, Strickler의 법칙을 확장한 반력공식을 연계하여, 개수로 흐름에 대한 조류 터빈의 영향을 반영하였다. 주어진 상류의 흐름 조건에 대해 조류발전량을 최대로 하는 최적 배열을 구하기 위해 터빈 반력모형을 연계한 천수방정식, 터빈간 최소간격, 그리고 발전단지영역을 제한조건으로 하는 발전량 최대화 문제를 구성하였다. 여기서 조류 터빈의 위치를 나타내는 벡터를 설계변수로 두었는데, 설계되는 터빈의 수가 증가함에 따라 최적화 문제의 계산량이 증가하지 않도록 수반법(adjoint method)을 경사도기반법(gradient-based method)에 연계한 방법이 이용되었다. 다수의 터빈초기배치로 상당한 수치실험이 수행되었고, 발전량 최대화를 이루도록 최적화된 터빈의 배치들이 큰 규모에서 고유한 형상으로 수렴함을 확인하였다. 이러한 특성은 발전단지의 너비와 터빈의 최소간격의 함수로 정의된 무차원수 E를 바탕으로 설명되었다. 구체적으로, E가 1보다 작을 때에는 선형배열이 최적배열로 나타났고, E가 1을 넘어 점차 커짐에 따라 하류에 오목한 형상을 보이다가 V-형태로 발전하는 양상을 보였다. 또한, 어느 임계 수 이상의 터빈이 배치되는 경우 일열 배열을 유지하지 못하고 이열 배열로 분리됨이 관찰되었다.

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Stress Fields for the V-notched Crack and Fracture Parameters by Boundary Collocation Method (V-노치균열의 응력장과 경계배치법에 의한 파괴변수)

  • Pae, Jung-Pae;Choi, Sung-Ryul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.1
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    • pp.66-76
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    • 2003
  • The arbitrary V-notched crack problem is considered. The general expressions for the stress components on this problem are obtained as explicit series forms composed of independent unknown coefficients which are denoted by coefficients of eigenvector. For this results eigenvalue equation is performed first through introducing complex stress functions and applying the traction free boundary conditions. Next solving this equation, eigenvalues and corresponding eigenvectors are obtained respectively, and finally inserting these results into stress components, the general equations are obtained. These results are also shown to be applicable to the symmetric V-notched crack or straight crack. It can be shown that this solutions are composed of the linear combination of Mode I and Mode II solutions which are obtained from different characteristic equations, respectively. Through performing asymptotic analysis for stresses, the stress intensity factor is given as a closed form equipped with the unknown coefficients of eigenvector. In order to calculate the unknown coefficients. based on these general explicit equations, numerical programming using the overdetermined boundary collocation method which is algorithmed originally by Carpenter is also worked out. As this programming requires the input data, the commercial FE analysis for stresses is performed. From this study, for some V-notched problems, unknown coefficients can be calculated numerically and also fracture parameters are determined.

Open Boundary Modeling for Fully Nonlinear Wave Simulation in a 3-D Numerical Wave Tank (3-D 수치 파수조에서 비선형파 시뮬레이션을 위한 방사경계조건의 모델링)

  • Boo, Sung-Youn
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.99-106
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    • 1998
  • 3차원 파수조에서 완전 비선형파를 시뮬레이션하기 위하여 우선 랜킨 소스를 기저로한 적분방정식을 고차경계요소법을 이용하여 이산화하였다. 그리고 방사경계조건은 파흡수 비치와 포텐셜 스트레칭 기법을 이용하여 모델링하였으며, 비선형 자유표면과 경계조건식은 고차 예측 및 보정 기법을 이용하여 시간 적분하였다. 파흡수 비치는 파의 진행방향 특성에 따라 수조내에 다양하게 배치할 수 있으며 비칭서 흡수가 덜된 파는 수조의 길이 방향 끝단에서 포텐셜 스트레칭 기법에 의하여 반사없이 진행하도록 하였다. 수치실험 결과 일-에너지 보존법칙과 모멘텀-임펄스 보존 법칙이 만족됨으로써 본 수치기법의 효용성이 검증되었다.

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The computation of the torso surface potentials using the boundary element method (경계요소법을 이용한 트로소 표면전위의 계산)

  • 이경중;이세진
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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    • v.33B no.8
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    • pp.22-29
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    • 1996
  • This study describes a method to find the torso surface potential based on the boundary element method. In order to find the torso surface potential, the governing equation was developed based on the green's second theorem. The boundary element method (BEM) which has a good computing capability in case of homogeneous and isotropic medium was applied to solve the equation. to validate the BEM, we considered a homogeneous sphere model which has an electrric dopole source inside. The results showed the good agreement between the analytic solution and the computed solution. In normal heart, the simulated torso surface isopotential maps are good agreement with that obtained form the ventricular excitation.

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A Quantitative Analysis of Groundwater Flow into Underground Storage Caverns (지하저장공동의 지하수 유입량에 관한 정량적 분석)

  • Chung, Il-Moon;Lee, Jeongwoo;Cho, Woncheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1062-1066
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    • 2004
  • 암반 내에 공동을 굴착하여 LPG 혹은 원유를 저장하는 경우 공동에서의 지하수 유입량은 공동상부의 수압과 공동내의 가스압과의 관계를 파악할 수 있는 정량적인 지표가 된다. 공동내의 유입량은 되도록 일정하게 유지되는 것이 굴착등의 시공단계와 공동 운영 및 유지관리면에서 유리하며, 유입량의 급증 혹은 급감이 일어나는 경우는 그 원인을 조기에 규명하여야 한다. 이를 위해서는 지하수위, 가스저장압, 수막공 주입압 등에 따른 공동주변의 유동장 해석, 공동내로의 지하수 유입량 해석을 실시해야 한다. 지하저장공동의 유입량 해석에 있어서는 공동의 정확한 형상을 반영하기 위해서 유한요소법이 보편적으로 사유되어 왔으나 한번 설정한 유한요소망으로부터 공동의 설계요소를 변경하는 작업은 수원하지 않아 설계전단계에서 공동 및 수막 시설의 다양한 배치에 따른 모의를 수행하는데는 다소 무리가 있다. 이러한 불편함은 경계부의 형상과 조건만으로 내부점에서의 미지변수 계산을 효과적으로 수행할 수 있는 경계요소법을 도입함으로써 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지하공동으로 배수되는 유입량 산정을 위해 경계요소법을 근간으로 한 2차원 지하수 흐름모형을 구성하였고, 이를 지하저장공동이 위치한 A기지에 적용하여 상부경계조건인 지하수위의 변화, 수막공 주입압 등에 따른 공동내의 유입량과 공동저장압과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과를 지하저장공동의 운영 및 유지관리에 활용될 수 있도록 수식화하여 제시하였다.

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A Study on the Rectangular Distribution of far Field Sources in Equivalent Source Method (등가음원법에서의 직육면체형 원거리음원 배치에 관한 연구)

  • 백광현
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.23 no.1
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    • pp.40-46
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    • 2004
  • The equivalent source method (ESM) uses two groups of equivalent source positions. One group includes the first order images of the sound source inside the enclosure. The positions of the other group are usually on a spherical surface some distance outside the enclosure. A proper selection of the positions for the far field sources could greatly improve the performance of the modeling accuracy and reduce the number of the sources to achieve the required accuracy. This study uses optimally distributed far field source positions on the surface of enlarged version of the rectangular enclosure instead of using typical spherical distribution. Simulations using various sizes of the box shaped distribution are executed and optimal positions are searched using an optimization technique from the larger number of candidate positions. The results of using these far field source positions are compared and analyzed.

Diffraction Characteristics of Obstacle using the FDTD method (FDTD법을 이용한 장벽에 의한 회절 특성)

  • Kim, Tae Yong;Lee, Hoon-Jae
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.49-50
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    • 2013
  • In wireless environment, to provide more efficient service area is need to maintain proper location of wireless LAN AP. Since structural effect corresponding to location of arbitrary scatterers must be considered. Using FDTD method, an obstacle in scattering field should be considered and its diffraction effect for some cross wall is estimated between transmitter and receiver point.

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Far-Field Sound Field Estimation from Near-Field Sound Field Data Using Boundary Collocation Method ; Decision of Optimum Points of Measurement (경계 배치법(Boundary Collocation Method)에 의한 근거리 음장 자료로부터 원거리 음장의 예측 ; 최적 측정점 개수의 결정)

  • 김원호;윤종락
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.18 no.6
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    • pp.31-37
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    • 1999
  • This paper describes the far-field estimation using the near-field measurement data. Measurement in far-field region gives us the acoustical characteristics of the source but in general measurement is made in near-field such as acoustic water tank or anechoic chamber, so far-field acoustical characteristics of the source should be predicted from near-field data. In this case, the number of measurement points in the near field which relates to the accuracy of the predicted field and the amount of data processing, should be optimized. Existing papers say that measurement points is proportional to kL and depends on geometry and directivity of the source. But they do not give us any definite criterion for the required number of measurement points. Boundary Collocation Method which is one of the far-field prediction methods, is analyzed based on Helmholtz integral equation and Green function and it has been found that the number of measurement points is optimized as 0.54kL which is about one half of the existing results.

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Extended MLS Difference Method for Potential Problem with Weak and Strong Discontinuities (복합 불연속면을 갖는 포텐셜 문제 해석을 위한 확장된 MLS 차분법)

  • Yoon, Young-Cheol;Noh, Hyuk-Chun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.5
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    • pp.577-588
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    • 2011
  • This paper provides a novel extended Moving Least Squares(MLS) difference method for the potential problem with weak and strong discontinuities. The conventional MLS difference method is enhanced with jump functions such as step function, wedge function and scissors function to model discontinuities in the solution and the derivative fields. When discretizing the governing equations, additional unknowns are not yielded because the jump functions are decided from the known interface condition. The Poisson type PDE's are discretized by the difference equations constructed on nodes. The system of equations built up by assembling the difference equations are directly solved, which is very efficient. Numerical examples show the excellence of the proposed numerical method. The method is expected to be applied to various discontinuity related problems such as crack problem, moving boundary problem and interaction problems.