• Title/Summary/Keyword: 손실 해석

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전산유체역학기법에 의한 석탄가스화기 내화재 형상 설계 (Geometry Design of Coal Gasifier Refractory using Computational Fluid Dynamics)

  • 이진욱;박병수;윤용승;안달홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.15-20
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    • 1998
  • 전산유체역학 기법을 이용하여 석탄가스화기 내화재내에서의 온도분포 해석 및 열손실량 계산을 수행하였다. 일차원 이론적 해석, 이차원 전도열전달 해석 및 삼차원 대류-전도 복합열전달 해석 등 세 가지 방법론으로 전산해석을 수행하고 그 결과들을 서로 비교하였으며, 또한 해석결과들을 석탄가스화기 실험결과와 비교하였다. 결과의 정확성, 수치해석상의 편리성(수렴성 및 계산시간) 등을 종합적으로 검토하여, 이차원 전도열전달 해석이 공학적 설계에 적용하기 적절한 방법론임을 제시하였다. 전산해석 결과를 3톤/일급 석탄가스화기에 적용해 본 결과, 총 열손실량은 설계치 운전기준으로 약 1% 정도인 것으로 판별되었다.

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손실 특성의 메타 물질이 포함된 다층 구조 Slab의 특성 분석 (Analysis of Multilayer Slab with Lossy Metamaterials)

  • 이경원;홍익표;정영철;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1384-1393
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    • 2008
  • 본 논문에서는 손실 특성을 갖는 메타 물질로 구성된 다층 구조 slab의 특성을 해석하였다. 기존 메타 물질을 가진 다층 구조 해석은 recursive 방법을 이용했으며, 계산의 복잡성으로 인한 무손실을 가정할 수밖에 없었지만, 본 논문에서는 손실 메타 물질을 갖는 다층 구조를 해석하기 위해 해석 방법이 간단하고, 임의의 다층 구조를 갖는 물질에 대한 전파 특성을 쉽게 얻을 수 있는 ABCD 행렬을 이용하였다. 적용한 ABCD 행렬 방법의 유효함을 검증하기 위해서 유전체-유전체로 구성된 구조와 메타-유전체 물질로 구성된 다층 구조에 적용하여 기존의 recursive 방법과 비교하였다. 본 논문에서 해석한 손실 메타 물질을 갖는 다층 구조는 유전체 다층 구조보다 리플이 없고 광대역 전송 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있으며, 안테나의 레이돔이나 전파를 차폐할 수 있는 차폐 물질 등에 다양하게 적용될 수 있다.

유동해석을 사용한 공조기 입구형상의 최적설계 (Optimal inlet shape design of air handling unit using CFD)

  • 최영석;이용갑;주종일
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.108-112
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전산유체해석 기법을 이용하여 저소음ㆍ고효율 공조기의 입구형상에 대한 유동해석을 하였다. 공조기 입구형상을 결정하는 여러 설계변수가 입구와 출구의 유동조건과 유로의 압력손실에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 바탕으로 입구와 출구유동의 균일성과 압력손실의 최소화를 만족하는 최적의 설계 변수를 결정하여 공조기의 최적설계를 달성하였다.

유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석 (Analysis of Connecting Rod Bearings Using Mass-Conserving Boundary Condition)

  • 김병직;김경웅
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1996년도 제24회 춘계학술대회
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    • pp.75-79
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    • 1996
  • 유량 보존 경계 조건을 적용하여 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석을 수행하였다. 레이놀즈 경계 조건을 적용하는 경우에 비하여 최소 유막 두께, 동력 손실율과 축방향 유량은 더 작게, 최대 유막 압력은 더 크게 예측되었다. 유량 보존 경계 조건을 적용한 경우 축 방향으로의 공급 유량과 방출 유량이 거의 균형을 이루었다. 물리적으로 타당한 유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석으로 얻어진 동력 손실율과 축 방향 유량을 이용하면, 윤활제의 온도 상승과 그에 따른 점도 변화를 좀 더 정확하게 예측 할 수 있을 것으로 기대된다.

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삼각핀에 대한 핀끝의 영향 (The Effect of Fin Tip on the Triangular Fin)

  • 강형석
    • 산업기술연구
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    • 제13권
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    • pp.81-87
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    • 1993
  • 핀끝이 절연 되었을 때와 절연되지 않았을 때의 두가지 경우에 대하여 삼각핀을 2차원적으로 해석하고 또한 삼각핀 끝의 온도를 단지 유한하다고 놓았을 때 이를 1차원적으로 해석하여 각각의 세가지 경우에 대한 핀으로 부터의 열손실과 핀중심을 따른 온도변화를 Biot number와 무차원적인 핀의 길이의 변화에 따라 비교 분석하여 구체적으로 삼각핀에 대한 핀끝의 영향을 보여준다. 결과들은 다음과 같다. 핀의 길이가 아주 짧을 경우 2차원적으로 해석한 핀끝이 절연되지 않았을 때의 열손실에 대한 같은 2차원적으로 해석한 핀끝이 절연 되었을 대의 열손실의 상대오차가 매우 크며 핀의 길이를 따른 무차원적인 온도변화는 1차원적으로 해석한 핀끝의 온도가 유한할 경우에 가장 낮은 값을 나타내며 2차원적으로 해석한 핀끝이 절연되었을 경우가 가장 높은 값을 나타낸다.

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휠로더 흡배기구의 유동손실계수를 적용한 열유동해석 (Thermal-Fluid Analysis with Flow Loss Coefficient on the Inlet and Exhaust Duct of Wheel-Loader)

  • 정찬혁;이재석
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제5권2호
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    • pp.97-104
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    • 2017
  • 본 논문에서는 휠로더 냉각성능 평가를 위한 열유동해석의 효율성 향상과 비용 저감을 위해서 흡배기구 다공판형상을 Porous media 기법을 이용하여 단순화하고 해석 정도를 확인하였다. 여기서 Porous media에 적용된 다공판형상의 유동손실계수는 시험데이터를 바탕으로 정의하였다. 또한 다공판형상의 유동손실계수를 해석적으로 정의하기 위해 단위형상에 대한 압력손실을 계산하고 시험결과와 비교하였다. 마지막으로 휠로더 흡배기구를 단순화한 해석모델의 냉각해석 결과와 실차 방열시험 결과를 비교하였다. 이 연구를 통해 휠로더 흡배기구 단순화 해석기법의 적용 가능성을 확인하였으며 냉각성능 평가 및 개선 연구를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련하였다.

과부하 맨홀에서의 인버트 설치를 고려한 침수면적 변화 (Variation of Inundation Area Considering of Inverts at Surcharged Manhole)

  • 김채린;김정수;임창수;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.220-220
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    • 2017
  • 일반적으로 XP-SWMM 모형을 이용한 침수모의를 실시할 경우 과부하 맨홀에 손실계수의 적용 시와 미적용 시에 침수 범위의 차이가 상이함에도 불구하고 보다 실제적인 침수면적의 모의를 위하여 에너지 손실 적용에 대한 도시침수해석의 구체적인 연구가 미흡한 실정이다. 또한 과부하관거에서의 배수능력을 증대하기 위하여 설치되는 맨홀 내 인버트의 침수저감 효과에 대한 분석이 필요한 실정이다. 이원 등(2015)은 군자배수구역을 대상으로 손실계수의 적용 방안 및 손실계수 적용에 따른 침수면적의 변화를 분석하였으나, 맨홀의 형상 및 인버트의 설치유무에 대한 사항을 고려하지 않았다. 그러므로 기 산정된 과부하 맨홀에서의 손실계수를 적용 및 인버트 설치에 따른 침수범위 변화의 분석이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 손실계수 및 인버트 설치 여부에 따른 침수범위의 변화를 분석하기 위하여 도림천의 도림1배수분구를 대상으로 XP-SWMM을 활용하여 침수해석을 실시하였다. 김정수(2010)가 수리모형실험을 통하여 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀에서 산정된 손실계수 0.61과 반원형, U자형 인버트를 각각 설치했을 시에 0.37, 0.30으로 산정된 손실계수를 XP-SWMM모형의 각 과부하 맨홀에 적용하였다. 침수모의 결과 과부하 맨홀에 손실계수를 적용하지 않은 경우의 침수면적은 21.14 ha로 모의되어 실제 침수면적과 약 60 % 정도의 일치율을 보였으나, 인버트를 설치하지 않은 기본형 맨홀의 손실계수를 적용한 경우의 침수면적은 37.12 ha로 모의되어 실제 침수면적인 35.65 ha와 거의 유사하게 나타났다. 또한 반원형 인버트를 고려한 경우의 침수면적은 28.04 ha, U자형 인버트 설치를 고려한 경우의 침수면적은 25.90 ha로 모의되었다. 인버트를 미적용한 경우의 침수면적과 비교하면 침수면적이 각각 24 %, 30 % 감소하였다. 따라서 도시 침수피해를 저감하기 위해 과부하 맨홀에 인버트를 설치한다면 맨홀내의 에너지 손실이 저감되고 배수능력이 향상되어 침수피해 면적과 침수심을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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콘크리트 장기변형의 내·외부 구속에 의한 응력 손실률 및 수정계수 평가의 전산구조해석 (Numerical Evaluation of Stress Loss Rates and Adjusting Coefficients due to Internal and External Constraints of Concrete Long-Term Deformation)

  • 연정흠;김현진
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.429-438
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    • 2013
  • 콘크리트 장기변형이 합성단면과 부재의 경계조건에 의해 내 외부 구속된 구조물에 단계별계산법(SSM)을 적용하 기위해 축-휨 요소가 적용된 객체지향 전산구조해석 프로그램이 개발되었다. 단순 및 연속 지지된 PS 콘크리트 박스 및 합성거더, 연속 강합성거더의 조립식 바닥판, 단순 프리플렉스 합성거더에 대한 SSM의 전산구조해석 결과 구속정도가 클수록 수정계수는 감소하였다. 수정계수의 감소에 대해 선인장의 손실률에는 큰 변화가 없으나, 선압축의 손실률은 급격히 증가하였다. 연속보의 내부지점에서 선압축의 손실률은 더욱 증가하였다. 이는 선인장의 손실에 기초한 설계는 내 외부 구속 정도가 큰 구조물에 대한 선압축의 손실을 과소평가할 수 있음을 보여준다. 전산구조해석을 만족하는 크리프의 수정계수는 0.35~0.95의 값이었으며, 수정 계수는 콘크리트 장기변형의 내 외부 구속의 정도를 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 도로교설계기준의 수정계수 0.5는 긴장력이 도입된 강합성단면의 조립식 바닥판에 대해서는 부적절하며, 2007년 도입된 AASHTO LRFD 도로교설계기준(2008)과 한계상태에 대한 도로교설계기준의 긴장력 손실에 적용된 수정계수 0.7과 0.8은 PS 콘크리트 합성거더의 연속화에 대한 손실률을 과소평가한다. 복합구조 합성단면의 수정계수는 0.4 이하의 값이 적절하다.

펄스 튜브를 이용한 수중 전달 손실 측정에서 간극이 미치는 영향에 대한 고찰 (A Study on the Effect of a Gap in Measurement of Underwater Transmission Loss by Pulse Tube)

  • 서윤호;김상렬;김재승;변양헌;서영수
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.192-199
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    • 2015
  • 펄스 튜브를 이용하여 시편의 전달 손실 성능을 측정할 경우, 시편 설치를 위해 필연적으로 시편과 펄스 튜브 내벽 사이에 간극이 존재한다. 본 논문에서는 이와 같은 간극이 전달 손실 측정 결과에 미치는 영향에 대해 평가했다. 평면파에 대해 일정 폭 및 길이를 갖는 간극 전과 후 음압의 비를 구하여 전달 계수를 유도하고 측정 대상 시편의 전달 계수와 조합하여 간극이 포함된 시편의 전달 손실을 구했다. 이와 같은 해석 모델을 이론해가 존재하는 10 mm 두께의 스테인리스 스틸 시편에 적용하여 시험 결과와 비교함으로서 해석 모델의 적절성을 보였다. 마지막으로 해석 모델을 통하여 간극크기 및 시편 전달 손실 성능에 따라 전달 손실 측정에 미치는 영향을 분석했다.

철도차량용 알루미늄 압출재의 음향 투과손실 예측에 관한 연구 (A Method of Analysis to Predict Sound Transmission Loss of an Extruded Aluminum Panel for Use on Railway Vehicles)

  • 김관주;이준헌;김대용;김석현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.20-25
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    • 2013
  • 고속철도 차량의 프레임은 굽힘 강성이 높고 가벼운 알루미늄 압출재를 이용하고 있으나, 그 차음성능은 동일 면밀도의 평판에 비하여 취약하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 알루미늄 압출재의 음향투과 손실 값을 예측하는 방법을 제시하였다. 압출재를 유한요소로 모델링하고 무반사 방사조건, 시편의 경계 조건, 재질의 감쇠손실계수 등을 사용하여 투과손실을 예측하였으며, 해석결과의 신뢰도를 검증하기 위하여 압출재 시편을 대상으로 ASTM E2249-02에 근거한 투과손실을 측정하였다. 제시된 해석방법은 철도차량용 알루미늄 압출재의 차음특성을 설계단계에서 파악하고 대책을 수립하는데 유용하게 활용될 것이다.