• Title/Summary/Keyword: 에너지방정식

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Urban Flood Modeling with Anisotropic Porous Shallow Water Model (비등방 다공성 2차원 천수모형을 적용한 도시홍수 모델링)

  • Kim, Byunghyun;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.414-414
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    • 2020
  • 고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙j)와 면적공극(𝜓k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.

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Determination Algorithm of Hydraulic Parameters in Water Distribution System (상수관망의 수리학적 지배인자 결정기법)

  • Park, Jae-Hong;Kim, Sang-Hyun;Han, Kun-Yeun
    • Water for future
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    • v.29 no.6
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    • pp.217-224
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    • 1996
  • In this paper, the evaluation of diameter, global velocity, global roughness coefficients of the water distribution pipes are examined by using pressure and flowrate measurements in selected points of the network. The selected pipe network parameters are determined through reformulation of the continuity and energy equation. Additional energy equation is considered to analyze the coefficient matrix. The resulting nonlinear equations are solved by using Newton Raphson method. Three computer models with complex pipe system are used to demonstrate these procedures. The computed results of hydraulic parameters show good agreements with KYPIPE2 flow analysis model.

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Numerical Analysis of the electrochemical performance of a zinc-air fuel cell with an electrolyte flow (전해질 유동에 따른 아연/공기전지 성능의 수치해석적 연구)

  • Kim, Jungyun;Park, Sangmin;Oh, Taeyoung;Lee, Hoil
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.88.2-88.2
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    • 2011
  • 본 연구는 아연/공기전지 설계기술 개발을 위한 기초 연구로서 전산해석을 이용하여 전해질 유동에 따른 아연/공기전지의 성능 예측에 관한 것이다. 전산해석모델은 전기화학 방정식과 유체유동 방정식으로 구성하였으며, 화학종 반응에 관한 지배방정식으로는 Nernst-Planck식을 이용하였고 전극표면의 전기화학반응은 Butler-Volmer식을 이용하였다. 또한 유체유동 방정식은 Navier-Stoke식을 적용하여 전해질 유동에 따른 전기화학적 성능 변화를 모사하였다. 아연/공기전지 성능 평가 실험으로부터 얻은 I-V 곡선과 전산해석결과와의 비교/분석을 통하여 전기화학모델의 타당성을 검증하였으며, 유체 유동 방정식과의 연동해석을 적용하여 전해질 유입 위치 및 유입 속도에 따른 아연/공기전지의 성능 변화를 조사하였다. 아연/공기전지의 성능은 전해질 유입 위치가 아연극에 가까울수록, 유입 속도가 빠를수록 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

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Networked Fuzzy Control for Wave Energy Converter System (웨이브 에너지 발전 시스템의 네트워크 퍼지 제어)

  • Song, Min-Kook;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1866-1867
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    • 2011
  • 본 논문은 웨이브 에너지 발전 시스템의 네트워크제어기 설계에 대해서 논의한다. 기계적인 오실레이터의 움직임 운동 방정식의 해를 구하면서, 시스템의 에너지 손실의 효율성을 향상 시키기 위하여 퍼지 제어 기법을 도입한다, 다양한 초기 조건에서의 바디의 움직임 방정식의 해를 수치적으로 해석하기위하여, 손실되는 에너지의 크기는 알 수 있다고 가정한다. 네트워크상에서 발생하는 시간 지연을 모델링하며, 전체 웨이브 에너지 발전 시스템은 시간 지연을 가지는 웨이브 에너지 네트워크 제어 시스템이 된다. 제안하는 퍼지 제어기와 웨이브 에너지 발전시스템은 같은 퍼지 멤버쉽 함수를 가지게 모델링한다. 전체 네트워크 폐루프 시스템의 안정도를 분석하고, 웨이브 에너지 발전시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 시간 지연을 가지는 네트워크에서 퍼지 제어 기법을 이용하여 웨이브 에너지 시스템의 에너지 손실을 파악한다.

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Modeling of Cylinder Expansion Test Using JWL Equation of State (JWL 상태방정식을 활용한 실린더 팽창 실험 모델링)

  • Minju, Kim;Sangki, Kwon
    • Explosives and Blasting
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    • v.41 no.1
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    • pp.19-31
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    • 2023
  • There are various types of explosives, and each explosive has different characteristics such as water resistance, energy required for detonation, and crushing power, so understanding the characteristics of explosives is important for safe use and performance improvement. Computer simulation is used indirectly along with various experiments to understand the characteristics of explosives, and a state equation is used to express the explosive detonation process through computer simulation. In this study, the explanation of JWL EOS, which is mainly used among the state equations of explosives, and the cylinder expansion experiment to calculate the coefficient of JWL EOS were implemented as ANSYS AUTODYN and compared and analyzed with the actual experimental results. As a result, an error rate of around 20% occurred, and it was found that the overall change pattern of pressure and energy was consistent with the previously published experimental results.

소음해석과 통계적에너지해석법

  • 김재승
    • Journal of KSNVE
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    • v.14 no.3
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    • pp.31-37
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    • 2004
  • 여기에서는 우선 SEA방정식을 소개하고 방정식에 나타나는 SEA파라미터의 물리적 의미와 각 파라미터의 산정과 관련한 이론적 배경을 살펴보고자 한다. (중략)

Piecewise-Constant Method for Angular Approximation for the Second-Order Multidimensional Neutron Transport Equations (다차원 2계 중성자 수송방정식의 방향근사를 위한 영역상수법)

  • Noh, Tae-Wan
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.16 no.1 s.49
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    • pp.46-52
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    • 2007
  • The piecewise constant angular approximation is developed to replace the conventional angular quadrature sets in the solution of the second-order, multi-dimensional $S_{N}$ neutron transport equations. The newly generated quadrature sets by this method substantially mitigate ray effects and can be used in the same manner as the conventional quadrature sets are used. The discrete-ordinates and the piecewise-constant approximations are applied to both the first-order Boltzmann and the second-order form of neutron transport equations in treating angular variables. The result is that the mitigation of ray effects is only achieved by the piecewise-constant method, in which new angular quadratures are generated by integrating angle variables over the specified region. In other sense, the newly generated angular quadratures turn out to decrease the contribution of mixed-derivative terms in the even-parity equation that is one of the second-order neutron transport equation. This result can be interpreted as the entire elimination or substantial mitigation of ray effect are possible in the simplified even-parity equation which has no mixed-derivative terms.

Linear Shallow Water Equations for Waves with Damping (파랑 에너지 감쇠가 있는 경우의 선형천수방정식)

  • Jung, Tae-Hwa;Lee, Chang-Hoon
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.24 no.1
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    • pp.10-15
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    • 2012
  • Wave characteristics in the presence of energy damping are investigated using the linear shallow water equations. To get the phase and energy velocities, geometric optics approach is used and then these values are validated through numerical experiments. Energy damping affects wave height, phase and energy velocities which result in wave transformation. When the complex wavenumber is used by the Eulerian approach, it is found that the phase velocity decreases as the damping increases while the energy velocity increases showing higher values than the phase velocity. When the complex angular frequency is used by the Lagrangian approach, the energy-damping wave group is found to propagate in the energy velocity. The energy velocity is found to affect shoaling and refraction coefficient which is verified through numerical experiments for waves on a plane slope.

A Study on the Static Analysis of the Cintinuous Curved Box Girder Bridge using Energy Method (에너지법에 의한 연속 곡선박스형교의 정적해석에 관한 연구)

  • Chang, Byung Soon;Seo, Sang Keun;Lee, Dong Jun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.2
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    • pp.163-176
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    • 2001
  • In this paper, the stress resultants and displacements of simply supported curved girder based on the flexural torsional theory considering torsional warping effects are analyzed. And elastic equations of continuous curved girder are obtained by using energy method. Also, bending moment warping torsional moment diagram, pure torsional moment diagram, shearing force diagram, and deflection diagram of continuos curved girder bridge subjecting to vertical loads and uniform loads are presented.

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Development of Transient Simulation Code for Pressurized Water Reactors (가압경수형 원자력발전소의 과도현상 모의코드 개발)

  • Auh, Geun-Sun;Ko, Chang-Seog;Lee, Sung-Jae;Hwang, Dae-Hyun;Kim, Dong-Su;Chae, Sung-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.19 no.3
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    • pp.198-204
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    • 1987
  • A plant simulation code, MCSIM (Micro-Computer SIMulator), has been developed to simulate plant transient accidents for pressurized water reactors. Reactor coolant system is modeled using decoupled energy and momentum equations, drift flux two-phase flow model and integral momentum equation. A two-fluid pressurizer model is used to simulate the pressurizer dynamics. Pot Boiler model is used for steam generator, steady-state decoupled energy and momentum equations for secondary side system, and point kinetics equations for nuclear power calculation. For test of the present version of MCSIM, complete loss of flow and RCCA withdrawal accidents are calculated with MCSIM. The results are compared with those in FSAR of KNU 5 & 6.

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