• Title/Summary/Keyword: 교란영역

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Reexamination of the combustion instability of solid propellant with radiative heat transfer (복사 열전달을 고려한 고체 추진제의 연소 불안정 현상에 관한 재해석)

  • 이창진;변영환;이재우
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.10-11
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    • 1997
  • 고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.

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A Linear Stability Analysis of Unsteady Combustion of Solid Propellants (고체추진제 비 정상연소의 선형 안정성해석)

  • 이창진;김성인;변영환
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.29-29
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    • 1998
  • 고체 추진제 연소불안정에 관한 해석은 준-정상 1차원 해석인 QSHOD(Quasi-Steady Homogcneous One-Dimension)에 의하여 단순화된 지배방정식을 이용하여 응축영역을 해석하는 것이 일반적이다. 이때 외부교란에 대한 기체영역과 표면반응 영역의 응답은 화학반응이 발생하지 않는 고체영역의 응답에 비하여 매우 빠르므로 준-정상적인 거동을 한다. 본 연구에서는 복사열전달에 의한 열속(heat flux)이 고체 추진제의 표면에 존재하며 이 중의 일부가 고체영역에서 흡수될 때 표면에서의 선형교란을 고려한 ZN(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 이용하여 연소불안정 현상을 이론적으로 해석하여 연소불안정 현상을 설명할 수 있는 연소 응답함수를 구하였다. 본 연구에서 얻어진 응답함수를 해석함으로써, Zebrowski등$^{(5)}$ 에 의하여 얻어진 복사열 교란에 대한 응답함수가 과소 평가된 응답특성을 나타내고 있음을 알았다. 또한 응답함수의 고유불안정성을 판별하는 민감계수 r과 k의 영역의 해석으로부터 SOn등$^{(6)}$ 에 의하여 밝혀진 안정 경계선의 안정한 영역보다 본 연구에서 구한 안정 경계영역이 줄어드는 경향을 보여주고 있다. 이것은 (6)에서 과소 평가된 복사열전달의 영향을 수정한 결과 때문이다.

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Smear Effect on Consolidation Behaviors of SCP-improved Ground (SCP 개량지만의 압밀거동에 대한 스미어 효과)

  • Kim, Yun-Tae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.2
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    • pp.59-66
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    • 2004
  • Sand compaction pile (SCP)-improved ground is composite soil which consists of the SCP and the surrounding soft soil. When a surcharge load is applied to composite ground, time-dependent behaviors occur in the composite soil due to consolidation according to radial flow toward the SCP. In addition, stress transfer also takes place between the SCP and the soft soil. This paper presents the numerical results of cylindrical composite ground that was conducted to investigate smear effect on consolidation behaviors of SCP-improved ground. The results showed that the smeared zone of soft clay had a significant effect on effective stress-pore water pressure response, stress transfer mechanism and stress concentration ratio of composite ground. Amount of stress transfer between the clay and the SCP was maximum in depth of z/H=0.25, and decreased with depth. Stress concentration ratio of composite ground was not constant, but depended on consolidation process. It was also found that the value of stress concentration ratio in soft clay with smeared zone was larger than that in soft clay without smeared zone.

High Quality Volume Rendering Using the Empty Space Jittering and the Sampling Alignment Method (빈공간 교란과 샘플링 위치 정렬을 이용한 고화질 볼륨 가시화)

  • Kye, Heewon
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.16 no.7
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    • pp.852-861
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    • 2013
  • When users use medical volume rendering applications, selecting specific region of volume data and observing the region by magnification is a common process.As the wood-grain artifact is arise from the magnified image, the jittered sampling technique has been used to remove the problem. However, the jittered sampling leads to some noise along the volume edge. In this research, we reveal the reason of the noise, and present a solution. To remove the wood-grain artifact without the noise, we propose the empty space jittering and the sampling alignment method. Using these methods, we can produce high quality volume rendering images without noticeable time consuming.

복사열 교란에 대한 고체 추진제 응답 함수의 FM 방법에 의한 수치적 계산

  • 김성인;이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.22-22
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    • 1999
  • 교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

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High Resolution Shallow Seismic Reflection Survey for the Investigation of Ground Disturbance Area (지반교란 영역 규명을 위한 고분해능 천부 탄성파 반사법 탐사)

  • Ko, Kwang-Beom;Lee, Doo-Sung
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.6 no.1
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    • pp.28-34
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    • 2003
  • A problem of ground subsidence has been a focus of our research over the past 3 years. The purpose of this study is to investigate the disturbed stratigraphic structure by mining and to separate the possible ground subsidence area using shallow seismic reflection survey and processing. To overcome the problems such as the distortion and attenuation of seismic signal caused by ground disturbance and to acquire the high frequency data, an array with short spacing (0.3m) for both the shot and receivers, yielding near-offset (<30m) and CMP spacing of 0.15m was implemented. Data were acquired along the survey line with length of about 43m by fixed receiver array. By considering statics caused by the ground disturbance and offset distribution of data, careful processing steps such as muting and residual statics correction were applied for successful shallow reflection imaging. By correlating the ground subsidence data and stack section, possible subsidence zone could be interpreted quantitatively.

경계요소법에 의한 대규모 3차원 지하구조물의 동적해석

  • 한국전산구조공학회
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.11-21
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    • 1995
  • 3차원 대규모 지하구조물의 동적응답을 결정하기 위한 일반적인 수치해석이 제안되었다. 지반과 구조물을 해석하기 위하여 Laplace 변환을 적용한 경계요소법을 설명하였고, 지반-구조물계에 작용하는 외부 동적하중과 지진파를 고려할 수 있도록 공식화하였다. 동적교란이 전파되는 경우에 시간영역의 응답을 얻기 위하여는 구해진 변화된 해를 수치적인 Laplce 역변환을 수행하여야 하지만 동적교란이 조화적인 경우에는 응답이 주파수 영역으로부터 직접 얻어지며, 역변환이 필요하지 않다. 이 방법의 특징은 높은 정확도와 효율성이며, 지반-구조물계에 대하여 초기조건 및 점탄성 재료의 거동을 쉽게 고려할 수 있다는 것이다. 그러므로 이 방법은 다양한 지하구조물의 동적거동과 지진에 대한 취약함을 연구하기 위한 적절한 도구로 사용되어 질 수 있다.

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Numerical Study on the Characteristics of Thermal Plasmas Disturbed by Inserting a Langmuir Probe (랑뮤어 탐침에 의해 변형된 열플라즈마 특성에 관한 해석적 연구)

  • Lee, J.C.;Kim, Y.J.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.189-194
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    • 2008
  • Measurements with a Langmuir probe, which are the most often used procedures of plasma diagnostics, can disturb plasma flows and change its characteristics quite a little because the probe should be inserted into thermal flowing plasmas. In this study, we calculated the characteristics of thermal plasmas with and without the probe into an atmospheric argon free-burning arc numerically, and investigated aerodynamic and thermal disturbances with temperature and axial velocity distributions. For the modelling of thermal plasmas, we have made two governing equations, which are on the thermal-flow and electromagnetic fields, coupled together with a commercial CFD package and user-coded subroutines. It was found that thermal disturbances happened to both sides of the probe, before and behind, seriously. Due to the aerodynamic disturbance, we could find that there were the stagnation point in front of the probe and the wake behind it. Therefore, aerodynamic and thermal disturbances caused by the probe insertion should be considered to increase the reliability of the probe diagnostics.

An Experimental Study on the Control of Stochastic Dynamic MIMO System using the Smart material (다중입출력 확률계의 지능재료를 이용한 제어에대한 실험적연구)

  • Cho, Kyoung-Lae;Kim, Yong-Kwan;Oh, Soo-Young;Heo, Hoon;Pak, Sang-Tae
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.06a
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    • pp.1292-1297
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    • 2000
  • For dynamic system under the external irregular disturbance, a performance of the controller designed by using of the 'Heo-stochastic control methodology' is investigated by simulations and experiments. MIMO Flexible cantilever beam, sticked with piezoceramics used as a sensor and actuator, under the irregular disturbance at bottom is modelled in physical domain. Dynamic moment equation about the system is derived through both the Ito's stochastic differential equation and Fokker-Planck-Kolmogoroff equation and also system's characteristics in stochastic domain is analyzed. In this study, the controller suppresses the amplitude of the system's moment response to the external disturbance. MIMO PI controller('Heo-stochastic MIMO PI controller') is designed in the stochastic domain and the response characteristics are investigated in the time domain

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Numerical Evaluation of the Rock Damaged Zone Around a Deep Tunnel (손상모델을 이용한 심부터널 주변암반의 손상영역 평가)

  • 장수호;이정인;이연규
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.5
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    • pp.99-108
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    • 2002
  • The nonlinear-brittle-plastic model derived from experiments as well as elastic and elasto-plastic models was applied to the analysis of the rock damaged zone around a highly stressed circular tunnel. The depths of stress redistribution and disturbed zone as well as the characteristic behaviors predicted from each numerical model were compared, As the magnitudes and stress differences of in situ stresses increased, influences of stress redistribution and stress disturbance on un(tiled region of rock mass also intensified. As a result, larger stress redistribution and disturbed zone as well as greater deviatoric stress and displacement were obtained by the nonlinear-brittle-plastic model rather than other conventional models such as elasto-plastic and elastic models. from such results, it was concluded that as the magnitudes and stress differences of in situ stresses increased, larger rock damaged zone might be predicted by the nonlinear-brittle-plastic model. Therefore, it is thought that the damage analysis may be indispensable far highly stressed tunnels.