• Title/Summary/Keyword: 에너지 함수법

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Interaction Analysis on Deployment of Multiple Wave Energy Converters in a Floating Hybrid Power Generation Platform (부유식 복합발전 플랫폼내의 다수 파력발전기 배치를 위한 상호작용 해석)

  • Lee, Hyebin;Cho, Il Hyoung;Kim, Kyong-Hwan;Hong, Keyyong
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.19 no.3
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    • pp.185-193
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    • 2016
  • In this study, the present deployment of the multiple wave energy converters (WECs) in a floating wind-wave hybrid power generation platform was estimated considering the interaction effect among WEC buoys. The interaction processes of multiple buoys were very complex, since scattered and radiated waves from each buoy affected the others in the array. The interaction analysis of the diffraction and radiation problem by the array of WECs was applied by matched eigenfunction expansion method (MEEM). The analytical solutions were compared with the results of numerical calculation based on WAMIT. The overall performance of 24 WECs installed in the hybrid power generation platform was evaluated by the q-factor representing the interaction effect among buoys.

Effects of Explosion on Structures (폭발이 구조물에 미치는 영향)

  • Yoon, Yong-Kyun
    • Explosives and Blasting
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    • v.37 no.4
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    • pp.10-16
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    • 2019
  • Information on overpressure, positive phase duration, and impulse are required to assess the effects of shock waves or pressure waves on the structure. In this study, the overpressure and positive phase duration were determined by applying the Multi-Energy Method, which is found to be effective in analyzing the explosion of vapor clouds. Based on the total heat of combustion estimated in the cyclohexane vapor cloud explosion in the Nypro Ltd(UK), overpressure and positive phase duration at the distance of 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360(m) from the source of explosion were evaluated. Overpressure was shown to decrease exponentially and positive phase duration increased almost linearly with distance. A probit function was used to assess the probability of damages for the structures at each distance using the overpressure and impact obtained at the above mentioned distances. The Analyses of probability of damages have shown that there is a high probability of collapse at distances within 120m, major damage to structures within 240m, and minor damage and breakage of window panes of structures occur over the entire distances.

Wave-Energy Extraction by a Compact Circular Array of Buoys (원형으로 배열된 다수 부이에 의한 파랑에너지 추출)

  • Cho, Il-Hyoung
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.26 no.2
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    • pp.103-111
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    • 2014
  • The wave power, extracted from a circular array of small power buoys, is investigated under the potential theory. It is assumed that the buoy's radius, the draft, and the separation distance are much smaller than the water depth, the wave length, and the radius of a circular deployment area. The boundary value problem involving the macro-scale boundary condition on the mean surface covered by buoys is solved using the eigenfunction expansion method. The capture width, which is defined as the ratio of the extracted power to the wave power per unit length of the incident wave crest, is assessed for various combinations of packing ratio, radius of a circular array, and PTO damping coefficient. It is found that the circular array deployment is more effective in the viewpoint of efficiency than the single large buoy of the same total displaced volume.

On the Damping Effects of Helmet Safety with a Corrugation Damper using Taguchi's Optimization Design (다구찌 설계법을 이용한 주름댐퍼를 갖는 헬멧안전의 감쇠효과에 관한 연구)

  • Kim, Chung-Kyun
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.12 no.4
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    • pp.34-40
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    • 2008
  • Using the finite element method and Taguchi's design technique, the displacement in vertical direction, von Mises stress, and strain energy of the corrugation damper have been analyzed as functions of the extruded length and the thickness of the corrugation damper, and the upper and lower corner radii of the damper. The optimized profile design elements of a corrugation damper are very important for increasing a strain energy absorption capacity of a helmet structure, which is attacked by impulsive external forces. In this study, the optimized design data based on the Taguchi's method was computed as a corrugation damper length of L = 20 mm, a damper thickness of t = 2 mm, the upper corner radius of $R_1=4\;mm$, and the lower corner radius of $R_2=3\;mm$. The optimized design parameters of a corrugation damper indicated that the thickness and extruded length of a corrugation damper may affect to increase the strain energy, which absorbs the impact forces of the helmet.

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Effect of patch repair in aluminum plate with a circular hole by 3-D full layerwise model (완전 층별이론에 의한 원공을 갖는 알루미늄 판의 패치 보강 효과)

  • Shin, Young-Sik;Woo, Kwang-Sung;Ahn, Jae-Seok;Yang, Seung-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.304-307
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3차원 모델링을 이용하여 원공을 갖는 알루미늄 판의 패치 보강효과에 대해 알아보고자 한다. 구조물의 노후화로 인해 높은 응력을 받는 부재의 응력 특이점에서 내구력이 급격하게 저하되거나 때로는 부재의 정적파괴를 유발시키는 원인을 제공한다. 이로 인해 과거에는 손상된 모재에 보강 재료를 연결시키기 위하여 리벳 또는 볼트와 같은 기계적 연결을 통해 보강하였으나 최근에는 접착패치보강 기법이 그 주류를 이루고 있다. 패치 보강시 일면 패치 보강으로 인하여 면외 휨 효과가 발생된다. 판의 두께 방향에 따른 응력집중계수를 별도로 분석하였다. 기존의 3차원 솔리드 요소는 해의 정확성은 뛰어난 반면에 상당한 컴퓨터 시간을 요구하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해서, 본 논문에서는 각 층의 변위장을 2차원 형상함수와 1차원 형상함수의 조합으로 구성하여, 면내거동에 대한 p-세분화와 면외거동에 대한 p-세분화를 분리시키는 방식을 취한다. 또한, 에너지 함수의 적분시 Gauss-Lobatto 적분법을 사용하여 절점의 위치에서의 응력점을 구하는 경우, 외삽과정을 계산하는 단계를 생략하면서도, 해의 정확성 측면에서는 거의 차이가 없기 때문에 좀 더 효율적인 수치적분이 될 수 있다.

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Numerical Study for Solid-Gas Two Phase Flow in a Coal Gasifier (석탄 가스화기내의 기체-고체 이상유동장에 대한 수치해석 연구)

  • 이진욱;윤용승
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.3
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    • pp.331-337
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    • 1995
  • 석탄가스화 복합발전 시스템은 고효율 및 우수한 환경보전성으로 인하여 차세대 화력발전 시스템으로 각광받고 있다. 본 연구는 석탄가스화기내의 비반응 유동장에 대한 연구로서, 순수유동장 및 미분탄입자를 포함한 이상유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 가스화기내의 유동장을 기술하는 Navier-Stokes방정식을 유한차분법에 의하여 해석하고 그 결과를 나타내었다. 특히 선회유동의 영향에 의한 미분탄입자의 거동 및 재순환영역의 특성에 대하여 선회강도의 함수로 고찰하였다. 해석결과에 의하면 가스화기내에서는 며책의 재순환영역이 형성됨을 알 수 있었다. 비반응유동장의 해석결과이지만, 선회유동은 화염안정화에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 추측되는 결과를 보였다.

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Boundary Element Analysis on the Hydraulic Characteristics of Submerged Breakwater with Trapezoidal Type (사다리꼴형상 잠제의 수리특성에 관한 경계요소해석)

  • Kim Nam-Hyeong;Yang Soon-Bo
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.6 no.4
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    • pp.45-51
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    • 2003
  • The reflection and transmission of submerged breakwater with trapezoidal type are computed numerically using boundary element method. The analysis method is based on the wave pressure function with the contlnuit? in the analytical region including fluid and porous structures. Wane motion within the porous structures is simulated by introducing the linear dissipation coefficient and added mass coefficient. The results indicate that transmission and reflection coefficient are determined due to the change of slope of submerged breakwater with trapezoidal type.

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A First Principles Study on Nano-scale Pt Alloy Structures for Fuel Cell Catalysts (제일원리전산을 이용한 연료전지용 나노 스케일 백금 합금촉매에 대한 열역학적 구조 분석)

  • Noh, Seung-Hyo;Han, Byung-Chan
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 2012.03a
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    • pp.217-221
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    • 2012
  • Over the last decade, performances of low temperature fuel cells are substantially improved by developing highly active Pt-M alloy catalysts. The electrochemical stability of those catalysts, however, still does not meet the commercial grade for fuel cells to be long-term power sources of electrical vehicles. To unveil a major mechanism causing such weak durability, we extensively utilize ab-initio computations on nano-scale Pt-Co alloy catalysts and analyze thermodynamically the most stable structure as a function of compositional variation. Our results indicate that there is a certain feature governing the particle distribution of a specific alloy element on the nano-scale catalysts, which aggravates the electrochemical degradation.

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냉각수가 비등하지 않는 조건에서 용융물의 피막층 형성에 대한 2차원적 해석

  • 조재선;이병철;정창현;김희동
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.707-712
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    • 1996
  • 중대사고시 원자로 압력용기내 또는 원자로 공동(cavity) 내에서의 노심용융물은 주입되는 물로 인하여 물과 접촉하는 표면이 냉각되면서 피막층(crust)이 형성된다. 이러한 피막층의 형성은 노심용융물과 냉각수 사이의 열전달 현상에 영향을 미치며 중대사고 발생시 사고 진행에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 이러한 용융물의 피막층 형성의 해석모델을 수립하기 위해 전이현상과 전도와 대류를 포함하는 2차원 열전달과 상변화를 수반하는 문제를 포함하는 운동량방정식과 에너지방정식을 2차원으로 구성하였으며 에너지방정식은 엔탈피의 함수로 나타내었다. 그리고 이러한 2차원 지배방정식을 해석하기 위해 유한차분법 및 SIMPIER 알고리즘을 이용하였다. 비교대상으로는 한국원자력연구소에서 수행한 냉각수의 비등과 기체주입 효과가 고려되지 않은 실험을 대상으로 하였다. 계산결과 용융물의 피막층은 파동(wave) 형태로 형성되었으며 일정시간이 경과하면 변화가 없는 안정한 상태가 되었다. 용융물 내에서의 온도분포는 액체상태일 경우에는 하부가열면과 상변화가 일어나는 경계면부근을 제외하고는 거의 일정한 온도분포를 나타내고 있으며 용융물이 고화된 피막층에서는 급격한 온도변화를 보여주고 있다.

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The Analysis of the Electron Drift Velocity and Characteristics Energy in $SiH_4$ Plasma gas by Electron Swarm method (전자 Swarm법에 의한 $SiH_4$ 플라즈마의 전자이동속도 및 특성에너지 해석)

  • 이형윤;백승권;하성철
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.88-93
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    • 1999
  • This paper describes the electron transport characteristics in $SiH_4$ gas calculated for the range of E/n:0.5~300(Td) and Pressure:0.5, 1, 2.5(Torr) by the Monte carlo simulation and Boltzmann equation method using a set of electron collision cross sections determined by the reported results. The motion has been calculated to give swarm parameters for the electron drift velocity, longitudinal and transverse diffusion coefficients, the electron ionization coefficients, characteristics energy and the electron energy distribution function. The electron energy distributions function has been analysed in $SiH_4$ at E/N: 30, 50(Td)for a case of the equilibrium region in the mean electron energy and respective set of electron collision cross sections. The results of Monte carlo simulation and Boltzmann equation have been compared with experimental data by ohmori ad Pollock.

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