• Title/Summary/Keyword: 공기의 저항

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Numerical Analysis of the electrochemical performance of a zinc-air fuel cell (수치해석을 이용한 아연공기전지의 전기화학적 성능 연구)

  • Kim, Jungyun;Park, Sangmin;Oh, Taeyoung;Lee, Hoil
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.74.1-74.1
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    • 2010
  • 수치해석을 이용하여 형상 및 운전 조건에 따른 금속공기전지의 전기화학적 성능 변화를 조사하였다. 저전류밀도 영역에서의 전지 성능은 농도손실에 의한 영향이 미미하므로 활성화 손실과 저항손실만을 고려한 수치해서 모델을 적용하였다. 지배방정식은 전기전도식을 이용하였으며 전극 표면의 활성화손실을 모사하기위해 아연극(음극)에는 butler-volmer식을, 공기극(양극)에는 tafel식을 적용하였다. 실험결과와의 비교/분석을 통하여 수치해석 모델의 타당성을 검증하였다. 또한, 아연극과 공기극 사이의 간격과 전해질 농도 변화에 따른 아연공기전지 내부에서의 전류밀도분포를 조사하였으며, 분극곡선을 통해 전기화학적 성능을 평가하였다.

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PRESSURE DROP, RESPIRATION MODELS AND AUTOMATIC AERATION OF ROUGH RICE (벼의 압력손실 및 호흡 모델과 자동통풍에 관한 연구)

  • Chung, J.H.;Verma, Lalit R.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.16 no.3
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    • pp.298-311
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    • 1991
  • 빈 시스템에서 적정 팬을 선정하기 위해서, 빈에서 벼를 건조 혹은 통풍시킬 때 벼의 저항에 의해 발생되는 공기의 압력손실을 예측하는 모델을 개발하였다. 또한 벼의 건물 손실을 예측하기 위하여 벼의 호흡 모델을 개발하였다. 그리고 온도 및 습도 센서들을 이용한 자동계측 시스템을 사용하여 저장된 벼의 상태를 연속적으로 측정, 분석함으로써 벼의 통풍기준을 결정하고 이를 근거로 빈의 자동통풍 시스템을 개발하여 평가하였다. 공기의 정압 손실은 공기의 속도 및 벼의 함수율의 함수로서 나타내어졌으며, 일정 곡물 깊이에서 벼의 함수율이 낮을수록 그 정압손실은 증가하였다. 벼의 호흡에 의해 발생되는 이산화탄소의 양은 저장온도, 벼의 함수율, 저장 기간의 함수로서 나타낼 수 있었다. 벼의 안전 저장을 위해 곡물의 온도 및 함수율, 평형상대습도, 벼의 품질저하지수(deterioration index)에 대한 자동통풍 기준을 결정하였으며 이들을 이용해서 퍼스널 컴퓨터로 팬, 제습기 등의 통풍 장치들을 자동제어하는 자동통풍 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 곡물의 상태를 예측, 제어함으로써 14% 이하의 함수율과 4이하의 품질저하지수, 그리고 어떤 균류도 생성시키지 않음으로써 벼를 안전하게 저장할 수 있었다.

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Fundamental Study on High Strength and High Durability Cement Concrete Pavement: Part II Strength and Durability Evaluations (시멘트콘크리트 포장의 고강도 고내구성을 위한 기초 연구 : Part II 최적배합콘크리트의 강도 및 내구특성 분석)

  • Yun, Kyong-Ku;Park, Cheol-Woo;Hong, Seung-Ho
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.51-60
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    • 2009
  • This study investigates the fresh state characteristics, strength, chloride ion penetration resistance and freeze-thaw resistance of the suggested high strength-high durability cement concrete pavement. The required workability and air content could be achieved by using an appropriate admixtures. However its dosage should be carefully determined through field trial batches. Compressive strength increased with the increased cement content and, in particular, high cement volume concrete continuously developed strength up to 90 days. No clear relationship, however, existed between flexural strength and cement content. Chloride penetration resistance seemed as a function of curing age rather than the cement content. Freeze-thaw resistance test was conducted using two different coolants, tap water and 4% NaCl solution. When the tap water was used no severe damage was observed up to 300 cycles regardless the air content. Under 4% NaCl solution, specimens of 326kg/$m^3$ cement content showed severe damage with surface scaling. Based on the experimental investigations herein, it is highly recommended that the cement content be greater than 400kg/$m^3$ for strength-high durability cement concrete pavement structures.

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PBD-based Framework for Efficiently Handling Rotation and Deformation of Surfaces due to Air in Balloon (풍선 속 공기로 인한 표면의 회전과 변형을 효율적으로 처리하기 위한 PBD 기반 프레임워크)

  • Ju-yong Lee;Jong-Hyun Kim
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2024.01a
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    • pp.379-382
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    • 2024
  • 본 논문에서는 위치기반 동역학(Position based dynamics, PBD)을 기반으로 하는 프레임워크를 활용하여 풍선 내 공기로 의한 표면의 회전과 변형을 효율적으로 표현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 기존의 경우 볼륨 형태인 다면체 메쉬(Tetrahedral mesh)를 활용하여 표면 내부를 모델링 하거나 입자 기반의 유체 시뮬레이션을 통하여 공기역학을 계산해야 되지만, 각각의 동역학뿐만 아니라 상호작용까지 고려해야 되기 때문에 계산양이 커서 다양한 분야에서 활용하기 어렵다. 본 논문에서는 이 문제를 효율적으로 풀어내기 위해 공기의 움직임을 파악하기 위한 유체 시뮬레이션을 계산하지 않고도, 풍선 내 바람에 의한 표면 수축 및 확장을 PBD기반으로 풀어내고, 공기가 빠질 때 나타나는 표면의 회전을 효율적으로 계산할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 정점(Vertex)의 개수가 많은 모델에서도 실시간 처리되는 결과를 보여 줄 수 있기 때문에 게임뿐만 아니라 실시간을 요구하는 물리기반 가상환경 구축에 활용될 수 있다.

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Experimental study on analysis of correlation between void fraction and drag reduction rate in air lubrication ship (공기윤활선 모사 실험에서의 공극률 및 마찰저항저감율 상관성 분석을 위한 실험적 연구)

  • Park, Seungchan;Lee, Inwon
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.18 no.1
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • The reduction of CO2 emissions has been a key target in the marine industry since the IMO's MEPC published its findings in 2009. Air lubrication method is one of the mature technologies for commercialization to reduce the frictional resistance and enhance fuel efficiency of ships. Since the air lubrication pattern varies according to the ship's standing position and injection flow rate, in order to effectively control the air lubrication system, it is necessary to be able to judge the air layer development state based on the information collected from the monitoring sensor. In this study, we performed the air lubrication ship simulation experiment to measure the void fraction and the frictional resistance. The void fraction was measured to confirm the behavior of the air. Through the measurement of the frictional resistance, the change in frictional resistance reduction rate from the injection point to the longitudinal direction of the ship was confirmed. Based on the measurement results, correlation analysis was performed on void fraction and frictional resistance reduction rate.

Nose Shape Optimization of the High-speed Train to Reduce the Aerodynamic drag and Micro-pressure Wave (공기저항과 미기압파 저감을 위한 고속전철 전두부형상의 최적화설계)

  • Kwon, Hyeok-Bin;Kim, Yu-Shin;Lee, Dong-Ho;Kim, Moon-Sang
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06e
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    • pp.373-379
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    • 2001
  • When a train runs into a tunnel at high-speed, aerodynamic drag suddenly increases and the booming noise is generated at the exit of tunnel. The noise shape is very important to reduce the aerodynamic drag in tunnel as well as on open ground, and the micro-pressure wave that is a source of booming noise is dependent on nose shape, especially on area distribution. In this study, the nose shape has been optimized employing the response surface methodology and the axi-symmetric compressible Navier-Stokes equations. The optimal designs have been executed imposing various conditions of the aerodynamic drag and the micro-pressure wave on object functions. The results show that the multi-objective design was successful to decrease micro-pressure wave and aerodynamic drag of trains.

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Performance degradation of SOFC caused by increase of polarization resistance for the cathode during long-term test (공기극 분극 저항 증가에 따른 SOFC 단전지 성능 감소에 관한 연구)

  • Park, Kwang-Jin;Bae, Joong-Myeon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.349-352
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    • 2009
  • In this study, the relation between the performance degradation of SOFC single cell and the increase of polarization resistance for the cathode is investigated. $Pr_{0.3}Sr_{0.7}Co_{0.3}Fe_{0.7}O_3$(PSCF3737, $19.4{\times}10^{-6}K^{-1}$) and $Gd_{0.1}Ce_{0.9}O_2$ (CGO91, $12{\times}10^{-6}K^{-1}$) are used as a cathode and an electrolyte, respectively. The polarization resistance of cathode is increased due to the delamination caused by thermal expansion coefficient difference. The voltage drop with 10%/1000h decline rate occurs during long-term, when the interface between the cathode and the electrolyte is delaminated due to TEC difference.

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A Study on the Lubricating Air-layer Detection Techniques with Digital Image Analysis in Flat Plate Air Lubrication Test (공기윤활평판실험에서 디지털 영상분석을 통한 윤활공기막 검출기법)

  • Park, SeongHyeon;Lee, Inwon
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.14 no.1
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    • pp.27-32
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    • 2016
  • The reduction of $CO_2$ emissions has been a key target in the Marine Industry since the IMO's Marine Environment Protection Committee published its findings in 2009. The representative emission index is termed as the EEDI (Energy Efficiency Design Index) for the new ships. Among various flow control techniques ever proposed, the air lubrication method is the one of most promising one in terms of practical applicability. The present study examines the basic characteristics of the flat plate test with intention of applying the air lubrication technology to the reduction of the resistance of a ship. Image analysis technique is proposed as a tool to quantify the effectiveness of the air lubrication method.

Numerical Analysis on Flow Fields and the Calculation of Wave Making Resistance about Air Supported Ships (수치시뮬레이션에 의한 공기부양선 주위의 유동장해석과 조파저항계산)

  • Na Y. I.;Lee Y.-G.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.55-63
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    • 1996
  • Numerical computations are carried out to analyze the characteristics of flow fields around Air Supported Ships. The computations are performed in a rectangular grid system based on MAC(Marker And Cell) method. The governing equations are represented in finite difference forms by forward differencing in time and centered differencing in space except for its convection terms. For the certification of this numerical analysis method, the computations of flow fields around a Catamaran, an ACV(Air Cushion Vehicle) modeled with pressure distribution on free surface and two SES(Surface Effect Ship)'s are carried out, The results of the present computations are compared with the previously presented computational and experimental results in the same condition.

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Effect of NiO Addition on Dielectric Properties of BaTiO3 Ceramics (NiO 첨가가 BaTiO3 세라믹스의 유전특성에 미치는 영향)

  • 김윤호
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.105-112
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    • 1994
  • BaTiO3 의 B-site에 0-0.03 몰 범위의 NiO를 첨가한 Ba1-xSrxTi1-y-wNiyZrwO3-y 유전 체에서 NiO 첨가가 유전특성 및 절연저항의 내환원성에 미치는 영향을 조사하였다. B-site Ni 치환에 의해 a 축의 격자상수는 증가하고 c 축의 격자상수는 감소하여 정방성 c/a가 감 소하였으며 단위격자의 부피는 증가하였다. NiO 첨가에 따라 큐리온도는 저온으로 이동하 였으며 큐리온도의 변화율은 소결분위기에 영향을 받았다. NiO가 첨가되지 않은 조성에서 는 산소분압 109 MPa의 환원분위기 소성에 의해 비정항이 107$\Omega$.cm로 저하되었으나 0.01 몰이상의 NiO를 첨가한 조성에서는 공기중 소결시 얻을수 있었던 1011$\Omega$.cm로 저하되었으 나 0.01 몰 이상의 NiO를 첨가한 조성에서는 공기중 소결시 얻을 수 있었던 1011$\Omega$.cm 이 상의 비저항을 유지하였다.