• Title/Summary/Keyword: 경계층 효과

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Effect of Flow Liners on Ship′s Wake Simulation in a Cavitation Tunnel (캐비테이션 터널에서의 반류분포 재현에 미치는 유동조절체의 영향)

  • Jin-Tae Lee;Young-Gi Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.66-75
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    • 1993
  • Flow control devices, such as flow liners, are frequently introduced hi a cavitation tunnel in order to reduce the tunnel blockage effect, when a three-dimensional wake distribution is simulated using a complete ship model or a dummy model. In order to estimate the tunnel wall effect and to evaluate the effect of flow liners on the simulated wake distribution, a surface panel method is adopted for the calculation of the flow around a ship model and flow liners installed in a rectangular test section of a cavitation tunnel. Calculation results on the Sydney Express ship model show that the tunnel wall effect on the hull surface pressure distribution is negligible for less than 5% blockage and can be appreciable for more than 20% blockage. The flow liners accelerate the flow near the after body of the ship model, so that the pressure gradient there becomes more favorable and accordingly the boundary layer thickness would be reduced. Since the resulting wake distribution is assumed to resemble the full scale wake, flow liners can also be used to simulate an estimated full scale wake without modifying the ship model. Boundary layer calculation should be incorporated in order to correlate the calculated wake distribution with tole measured one.

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Lasing From Slab Edge Mode of Free-standing Two-dimensional Photonic Crystals (이차원 광결정 박막의 절개면에서의 측면 모드 발진)

  • 양진규;김국현;김세헌;이용희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.180-181
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    • 2003
  • 주기적인 유전율의 변화를 가지는 광결정에 대한 연구가 최근 10여년간 활발하게 이루어지고 있다. 광결정에 존재하는 특성인 광 밴드갭(photonic bandgap) 효과를 이용한 단일 결함 구조의 레이저나 선결함의 도파로에 응용성이 활발하게 이루어지는 가운데 새로운 시도로 표면파(surface wave)를 이용한 광결정의 응용성을 고찰해 보았다. 주기적으로 층이 진 물질과 균일한 물질의 경계면에서 전자기파가 구속 될 수 있다는 것이 보고된 바 있다. (중략)

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Application of Convolutional Perfectly Matched Layer Method to Numerical Elastic Modeling Using Rotated Staggered Grid (회전된 엇갈린 격자를 이용한 탄성파 모델링에의 CPML 경계조건 적용)

  • Cho, Chang-Soo;Lee, Hee-Il
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.12 no.2
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    • pp.183-191
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    • 2009
  • Finite difference method using not general SSG (standard staggered grid) but RSG (rotated staggered grid) was applied to simulation of elastic wave propagation. Special free surface boundary condition such as imaging method is needed in finite difference method using SSG in elastic wave propagation. But free surface boundary condition in finite difference method using RSG is easily solved with adding air layer or vacuum layer. Recently PML (Perfectly Matched layer) is widely used to eliminate artificial reflection waves from finite boundary because of its' greate efficiency. Absorbing ability of CPML (convolutional Perfectly Matched Layer) that is more efficient than that of PML and CPML that don't use splitting of wave equation that should be adapted to PML was applied to FDM using RSG in this study. Frequency absorbing characteristic and energy absorbing ability in CPML layer were investigated and CPML eliminated artificial boundary waves very effectively in FDM using RSG in being compared with that of Cerjan's absorbing method. CPML method also diminished amplitude of waves in boundary layer of solid-liquid model very well.

Comparison of Various Discharge Estimation Methods in Straight Compound Channels (복단면 직선수로의 유량예측방법 비교 연구)

  • Kim, Ji-Sung;Kim, Keuk-Soo;Kim, Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.238-238
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    • 2011
  • 복단면 하도는 홍수소통을 위한 상부 하도와 생태계 서식처 강화와 유사이송능력 개선, 경제적인 유지유량의 확보 등을 도모하는 자연적인 저수로 하도로 구성된다. 그러므로 갈수기와 홍수기의 유량차가 큰 하천에서, 복단면 하도는 하천 공학, 환경 생태 관점에서 다양한 이점을 제공한다. 그러나 복단면 하도에서의 흐름저항, 조도계수, 통수능, 수위-유량관계, 횡방향 유속분포, 그리고 하상전단응력 분포는 단단면 하도와 상이하며, 중요한 차이점은 주수로부와 홍수터부 사이의 유속차로 인하여 발생하는 활발한 운동량 교환에 의해 추가적인 전단층이 생성되는 점이다. 주수로와 홍수터 사이에서 발생된 경계전단력(Apparent Shear Force, ASF)은 하천의 전반적인 통수능을 감소시켜 홍수의 하도내 저류효과를 증가시킬 수도 있다. 또한 주수로 및 홍수터가 분담할 수 있는 유량은 경계전단력에 민감하기 때문에, 홍수터에 수목 식재, 구조물 설치 등을 계획할 경우 정량적인 항력저항의 산정을 위하여 매우 중요하다. 현재까지 복단면에서 발생하는 경계전단응력을 추정하는 다양한 방법들이 개발되었으며, 각각의 방법으로 부터 경계전단력을 정량적으로 예측할 수 있다. 그러나 대부분의 방법이 실험에 근거한 경험적 방법이므로 각 식의 개발에 사용된 자료에만 적합할 수 있는 한계가 있으며, 균일한 수로의 기하학적 변수(전단면과 주수로의 하폭비, 홍수터와 주수로의 수심비, 홍수터와 주수로의 조도비, 주수로의 하폭대 수심비 등)에 의한 식으로 구성되어 수치모형에서 직접 활용하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 복단면 경계전단력 산정을 위하여 개발된 다양한 연구결과들을 비교 검토하고, 기존문헌 또는 웹상에서 가용한 수리실험 자료들을 이용하여 각 방법에서 계산된 유량과 실측 유량을 비교함으로써 각 방법이 지닌 한계를 분석하였다. 본 연구에서 검토된 5가지 방법은 Knight and Demetriou (1983)(이하 KD), Wormleaton and Merret (1990)(이하 WM), Cristodoulou (1992), Bousmar and Zech(1999) (이하 BZ) 그리고 Moreta and Martin-Vide (2010)(이하 MM)이다. BZ 방법을 제외하고 나머지 방법들은 전체 유량의 비교에서 5% 이내의 오차를 나타내었다. 그러나 나머지 4가지 방법 중 주수로부 유속의 비교에 있어서는 소규모 수로 실험자료만 이용한 KD 방법이 5% 이상의 오차를 나타내어 정확도가 떨어지는 것으로 나타났다. 따라서 비교적 단순한 형태의 Cristodoulou (1992) 방법이 적용하고자 하는 수로의 규모와 무관하게 복단면 유량예측에 적합할 것으로 판단된다.

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Design of Controller for Nonlinear Multivariable System Using Dynamic Neural Unit (동적신경망을 이용한 비선형 다변수 시스템의 제어기 설계)

  • Cho, Hyun-Seob
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.5
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    • pp.1178-1183
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    • 2008
  • The variable structure control(VSC) with sliding mode is an important and interesting topic in modern control of nonlinear systems. However, the discontinuous control law in VSC leads to undesirable chattering in practice. As a method solving this problem, in this paper, we propose a scheme of the VSC with neural network sliding surface. A neural network sliding surface with boundary layer is employed to solve discontinuous control law. The proposed controller can eliminate the chattering problem of the conventional VSC. The effectiveness of the proposed control scheme is verified by simulation results.

Drag Reduction by Passive Control of Condensation Shock Wave in a Transonic Airfoil (천음속 익형에서 발생하는 응축충격파의 피동제어에 의한 항력 감소)

  • 백승철;최영상;권순범;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 천음속 익형에서 발생하는 응축충격파와 경계층의 간섭을 피동제어 하여 항력감소에 대한 연구를 2.5$\times$7$\textrm{cm}^2$ 천음속 풍동에서 수행하였다. 익형표면에 설치한 정압공으로 정압을, 익형후방에 설치한 8개의 Pitot probe로 전압을 동시에 측정하여 충격파를 통한 에너지의 손실과 항력의 변화를 계산하였고, 또한 유동장과 충격파의 형상을 가시화하기 위해 슈리렌 가시화 시스템을 사용하였다. 실험은 NACA 0012 익형에서 기공률 변화에 따른 피동제어의 항력감소 초과를 조사한 다음 NACA 64-018 익형에서는 기공률과 공동의 크기의 변화가 미치는 효과를 연구하였다. 피동제어의 개념은 충격파가 발생하는 하부벽을 다공벽으로 만들고 그 아래를 공동으로 만들면 충격파 후방의 상대적으로 높은 압력이 기류의 일부를 공동으로 자연스럽게 유입시키고 다시 공동에서 낮은 압력의 충격파 상류로 유출시키는 것이다.

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Development of a free wake model to analyze HA WT blade airload under asymmetry condition (수평축 풍력블레이드의 비대칭 환경에서의 공력 해석을 위한 자유후류기법에 관한 연구)

  • Shin, Hyung-Ki;Park, Ji-Woong;Lee, Soo-Gab;Kim, Seok-Woo
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 2006.08a
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    • pp.411-414
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    • 2006
  • 풍력 발전기의 블레이드는 다른 회전기와는 달리 항상 지면의 경계층, 요-에러에 의한 어긋난 유입류, 타워와의 간섭효과의 환경에서 운영된다. 따라서 정상운전상태에서도 이와 같은 환경에서 겪게 되는 공력하중의 해석이 블레이드의 설계에서 중요하게 요구된다. 본 연구에서는 이의 비정상 공력하중해석을 위하여 자유후류기법을 이용한 방법을 연구하였다. 특히, 타워와의 간섭해석을 위하여 FVE라 명명한 후류 모델을 개발하여 적용하였다.

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Plume Interference Effect on a Missile Body and Its Control (미사일 동체에서 발생하는 Plume 간섭 효과와 제어)

  • Lim, Chae-Min;Lee, Young-Ki;Kim, Heuy-Dong;Szwaba, Ryszard
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.1730-1735
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    • 2003
  • The plume-induced shock wave is a complex phenomenon, consisting of plume-induced boundary layer separation, separated shear layer, multiple shock waves, and their interactions. The knowledge base of plume interference effect on powered missiles and flight vehicles is not yet adequate to get an overall insight of the flow physics. Computational studies are performed to better understand the flow physics of the plume-induced shock and separation particularly at high plume to exit pressure ratio. Test model configurations are a simplified missile model and two rounded and porous afterbodies to simulate moderately and highly underexpanded exhaust plumes at the transonic/supersonic speeds. The result shows that the rounded afterbody and porous wall attached at the missile base can alleviate the plume-induced shock wave phenomenon, and improve the control of the missile body.

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제주도 비위생매립지 주변 수리지질환경 파악을 위한 전기, 전자탐사 적용

  • 송성호;용환호;김기표;안중기;김창용
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.112-115
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    • 2003
  • 쓰레기매립장의 침출수 누출 탐지를 위한 물리탐사법은 침출수의 전기전도도를 대상으로 한 전기탐사법이 주로 적용되어 왔다. 이 연구는 제주도에 위치한 비위생매립지를 대상으로 주변 수리지질환경 파악을 위한 전기비저항 탐사와 더불어 매립장 경계부와 토양층을 통한 침출수 누출 영역을 효율적으로 규명하기 위하여 다중주파수를 이용한 소형루프 전자탐사를 병행하여 수행하였으며, 아울러 오염지역의 천부 지하수 유동 방향을 추정하기 위하여 침출수의 유동에 의해 발생될 수 있는 자연전위를 모니터링 하였다. 전기비저항 탐사 및 자연전위 모니터링 결과 매립지 주변을 통한 침출수의 누출 가능성은 거의 없는 것으로 나타났으며, 이는 주변 하천에서 정기적으로 실시한 수질 분석 결과와 일치된다. 또한 소형루프 전자탐사 자료에 대하여 공간 필터링 및 1차원 역산법을 적용한 결과 매립장 경계부의 위치 및 매립장 내부의 심도별 매립물에 의한 저비저항 이상대를 효과적으로 도출 할 수 있었다.

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Experimental Study on Coefficient of air Convection with boundary layer and boiling effects (경계층과 비등효과를 고려한 외기대류계수에 관한 실험연구)

  • Choi Myoung sung;Kim Yun Yong;Song Young Chul;Woo Sang Kyun;Kim Jin Keun;Lee Yun
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.711-714
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    • 2004
  • The setting and hardening of concrete is accompanied with nonlinear temperature distribution caused by development of hydration heat of cement. In order to predict the exact temperature history in concrete structures it is required to examine thermal properties of concrete. In this study, the coefficient of air convection, which presents thermal transfer between surface of concrete and air, was experimentally investigated with variables such as velocity of wind, boiling and layer effects. Finally, the prediction model for equivalent coefficient of air convection was theoretically proposed. The coefficient of air convection in the proposed model increases with velocity of wind, and its dependance on wind velocity is varied with types of form. For determining the initial coefficient of air convection, boiling effects must be considered. The coefficient of air convection is affected by boundary layer with respect to the distance from the surface.

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