• 제목/요약/키워드: 동적불안정

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메탄/산소 대향류 확산화염에서 확산-열 불안정으로 인한 화염의 거동에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Dynamic Behavior of Diffusive-Thermal Instability in $CH_4/O_2$ Conterflow Diffusion Flames)

  • 손채훈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.95-101
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    • 2004
  • Dynamic behavior of diffusive-thermal instability in diluted $CH_4/O_2$ diffusion flames is numerically investigated by adopting detailed chemistry and transport. Counterflow diffusion flame is adopted as a model flamelet. Particular attention is focused on the pulsating-instability regime, which arises for Lewis numbers greater than unity, and the instability occurs at high strain rate near extinction condition in this flame configuration. Once a steady flame structure is obtained for a prescribed value of initial strain rate. transient solution of the flame is calculated after a finite amount of strain-rate perturbation is imposed Oil the steady flame. Transient evolution of the flame depends on the initial strain rate and the amount of perturbed strain rate. Basically, the dynamic behaviors can be classified into two types, namely non-oscillatory decaying solution and diverging solution leading to extinction. The peculiar oscillatory solution. which has been found in the previous study adopting one-step chemistry and constant Lewis numbers, is not observed in this study, which is attributed to both convective flow and preferential diffusion effects.

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충격파 유도 연소의 불안정성 분석을 위한 Dynamic Mode Decomposition 방법의 적용 (Applications of Dynamic Mode Decomposition to Unstable Shock-Induced Combustion)

  • ;최정열;손진우;손채훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.9-17
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    • 2017
  • 비정상 충격파 유도연소의 주기적 압력 진동 특성을 연구하기 위하여 DMD 방법을 적용하였다. Lehr의 충격파 유도 연소 실험을 기반으로 수치적인 연구를 수행하였다. Lehr의 실험을 4 수준의 격자를 이용하여 수치적으로 모사하였으며, FFT 결과로부터 430-435 kHz의 주파수가 계산되었다. 실험 결과는 약 425 kHz로 해석 결과와 유사한 것을 확인하였다. FFT 해석에서 도출되지 않은 저주파 특성을 파악하기 위해 dynamic mode decomposition (DMD) 방법을 적용하였다. 여러 가지 모드 주파수가 계산되었고, 연소불안정 평가 인자 중 하나인 damping coefficient를 도출하여 안정/불안정성을 평가하였다.

전압안정도 향상을 위한 FACTS의 적용과 Bifurcation이론 해석 (FACTS Application for the Voltage Stability with the Analysis of Bifurcation Theory)

  • 주기성;김진오
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.394-402
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    • 2000
  • 본 논문온 전압안정도에 Brfurcation 이론을 적용하여 해석하고, FACTS기가인 SVC와 UPFC를 전력계통에 연계하였을 때 전압안정도가 향상되는 효과를 보여주고 있다. 전압안정도는 일반적으로 시스템 파라미터(유효전력 또는 무효전력}를 포행하는 고도의 비선형 동적시스템의 식들에 의해 표현된다. 때때로 전력계통에서의 파라미터 변이는 시스템 불안정을 일으키는 복잡한 동작을 일으킬 수도 있다. 전력계통에서의 FACTS의 연계는 이러한 전압안정도의 범위를 증가시킨다. FACTS를 이용하여 불안정한 HopF Bifurcation과 Saddle Node Bihlfcation을 지연시킴에 의해서 전압안정도기 향상됨을 사례연구를 통하여 입증하였다.

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유동섭동에 대한 화염응답 특성의 실험적 연구동향 (Current Research Status on Flame Response Characteristics to Flow Disturbances)

  • 서성현;박용진
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.87-94
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    • 2014
  • 고성능 연소추진 시스템의 고주파 연소불안정 현상을 이해하기 위해서는 연소 열발생과 유동 섭동간의 에너지 교환 메커니즘 이해가 필수적이다. 화염의 동적 특성 변화를 인위적인 섭동을 통해 화염전달함수로 표현하고 이해하고자 하는 다수의 실험적 연구가 진행되어 왔다. 이 가운데 특히 연소기 입구 유동에 섭동을 가진하여 축 방향 섭동에 대한 화염반응을 살펴보는 연구가 활발히 진행되었다. 최근에는 실제 연소시스템에서 발생하는 횡 방향 음향모드를 모의하는 연구들이 진행되고 있다.

로켓 연소기의 동압 진폭엔벨롭을 이용한 안정성 해석 (Stability Analysis Using the Amplitude Envelope of Dynamic Pressure in the Rocket Combustor)

  • 이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.42-49
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    • 2021
  • 얼마나 쉽게 연소불안정 해지는지에 대한 척도로서, 작동 안정성 여유를 예측하기 위해 로켓연소기시스템의 열음향 불안정을 검토하였다. 연소기 시스템의 동적거동 특성파악을 위해 연소성능시험 중 측정한 연소기의 동압 데이터를 바탕으로 시간이 지남에 따라 시스템이 안정해지는지를 결정하는 파라미터로서 성장속도 계수를 구하였다. 파라미터 추출은 시계열 압력데이터를 주파수 도메인으로 전환하여 관심모드의 성장속도나 감쇠계수를 도출하는 방법을 우선 검토하였으며, 스토캐스틱 해석의 경우에는 압력진동의 진폭 엔벨롭으로 부터 압력진폭 PDF를 추출했다.

학습 양식이 다른 중학생들의 판구조론에 관한 정신모형 분석 (An Analysis of the Mental Models of Middle School Students with Different Learning Style on Plate Tectonics)

  • 박수경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.734-744
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 중학생을 대상으로 판구조론 관련 개념에 대한 정신모형의 유형을 밝히고 학습양식에 따라 정신모형이 어떻게 다른지 조사하는 것이다. 중학교 3학년 94명을 대상으로 판구조론의 주요 개념인 판의 위치와 마그마 생성, 산맥의 생성, 지구의 내부 등 세 가지 주제에 대한 그리기 과제를 개발하여 실시하였다. 그리기 과제의 결과를 3명의 평가자가 분석하여 각 과제의 정신모형 유형과 유형별 준거를 설정하였다. 설정된 준거에 근거하여 전체 연구대상 학생들의 그리기 과제 결과를 정신모형 유형별로 분류하고 분석하였으며, 학습양식이 다른 학생들의 정신모형 빈도를 비교하였다. 정신모형의 유형은 각 주제의 특성에 따라 불안정 모형, 인과모형, 개념적 모형 또는 정적 불안정 모형, 동적 불안정 모형, 개념적 모형 등으로 분류되었다. 정신모형을 조사한 결과 나타난 불안정 모형에는 마그마가 핵이나 맨틀에서 생성된다는 대안개념과 판이 충돌하면서 판 자체의 표면부만 상승하여 산맥이 형성된다는 제한적인 사고등이 포함되어 있었다. 학습양식이 다른 학생들의 정신모형 유형별 비율을 비교한 결과, 세 가지 주제 모두 시각적 학습양식을 가진 학습자가 언어적 학습양식을 가진 학습자보다 개념적 모형의 비율이 높게 나타났고, 불안정 모형의 비율은 낮게 나타났다. 이로써 학습자의 학습양식에 따라 판구조론에 관한 정신모형에 차이가 있음이 확인되었으며, 학습양식을 고려한 교수전략 개발을 위한 근거자료가 된다.

비균질 Pasternak 지반에 놓인 집중질량을 갖는 변단면 후판의 동적안정해석 (Dynamic Stability Analysis of Thick Plates with Varying Thickness and Concentrated Mass on Inhomogeneous Pasternak Foundation)

  • 이용수;김일중
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.698-707
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    • 2011
  • 이 연구는 유한요소법을 이용하여 집중질량을 갖고 비균질한 지반에 놓은 변단변 후판 구조물에 대한 동적 안정해석이다. 해석을 위하여 유한요소법을 이용하여 해당구조물의 고유진동수와 좌굴하중을 구하여 기존해와 비교하여 프로그램을 검증하였다. 비균질 Pasternak 지반에 놓인 변단면으로 집중질량을 갖는후판의 동적안정 해석을 통하여 판의 불안정 영역이 결정된다. 무차원 Winkler 지반강성은 100, 1000을 적용하였고, 무차원 전단지반강성은 5로 하였다. 그리고 변단면율은 0.25, 1.0, 집중질량비는 0.25, 1.0 그리고 면내응력은 $0.4{\sigma}_{cr}$을 적용하여 해석하였다.

복소 고유치 해석을 통한 브레이크 시스템의 저주파 불안정성 영향인자 분석 (Factor Effects of Low-Frequency Instability of Brake System Using Complex Eigenvalue Analysis)

  • 이익환;정원태;박경환;이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권6호
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    • pp.683-689
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    • 2014
  • 본 연구에서는 구조해석 시뮬레이션을 통해 저주파 스퀼을 유발하는 여러 요소를 분석하였다. 해석을 위한 프로그램은 ABAQUS 를 사용하였으며 동적 불안정성을 판명하기 위한 방법으로는 복소 고유치 해석을 채택하였다. 스퀼 유발 요소와 관련된 핵심적인 5 가지 인자를 선정하였고 각각 3 수준으로 분류하였다. 이를 분석하기 위해 실험계획법을 적용하였고, 파라미터 영향도 분석에는 평균분석을 적용하였다. 이을 통해 영향도가 큰 인자를 선별하였고 타당한 해석 기법 및 파라미터 영향분석을 수행하였다.

가장자리 하중조건에서의 볼 조인트 마찰소음 연구 (Investigation of Friction Noise in Ball Joint Under Edge Loading Condition)

  • 강재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권7호
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    • pp.779-784
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    • 2014
  • 본 연구에서는 볼 조인트 구조에서 가장자리 하중을 받고 있을 때의 마찰 소음을 이론적으로 연구하였다. 구형 베어링 구조체와 반구 형태의 소켓간 마찰접촉 모델을 수학적으로 유도하여 동역학적 운동방정식을 전개하였다. 그 결과 볼 조인트부 굽힘 모드가 마찰에 의해 불안정할 수 있음을 보였고, 축력 및 접촉강성이 볼 조인트 동적 불안정성에 크게 영향을 주고 있음을 보였다. 반면 소켓의 틸팅 각도는 동적 불안정성에 크게 기여하지 않음을 보였다.

경북기반시설의 고성능 방재를 위한 복합소재 적층구조의 동적특성 (Dynamic Characteristics of Laminated Composite Structures for High-Performance Disaster Prevention of Gyeongbuk Infrastructures)

  • 이상열
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1352-1358
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    • 2012
  • 본 연구에서는 층간 분리된 복합소재 구조의 동적 해석을 고차항 이론에 근간하여 수행하였다. 2차원 유한요소 정식화에서 층간분리영역 경계에서의 변위를 일치시키기 위한 변환기법을 적용하였다. 불안정 영역의 경계는 Bolotin의 이론을 적용하여 산정하였다. 경사판에 대한 해석 결과는 기존 문헌 결과와 잘 일치하였다. 복합소재 적층구조에 대한 새로운 해석 결과들은 다양한 기하학적 영향과의 상호거동 관계를 보여준다.