• Title/Summary/Keyword: 온도분포해석

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Influence of Lateral Ballast Resistance on the Buckling Fragility Curve of the Continuous Welded Rail Tracks (장대레일 궤도의 좌굴 취약도 곡선에 대한 도상횡저항력의 영향)

  • Bae, Hyun Ung;Choi, Jin Yu;Lee, Chin Ok;Lim, Nam Hyoung
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.185-185
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    • 2011
  • 기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

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Analysis of Heat Transfer around the High Level Waste Canisters (고준위 폐기물 처분용기 주변에서의 열전달 해석)

  • 최희주;최종원;이종열;권영주
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.270-275
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    • 2003
  • The heat transfer analysis was conducted for the conceptual design of high level waste canisters. The temperature distribution due to the heat generation from four PWR spent fuel bundles which were contained in a canister located in a borehole 500 m below the surface was obtained. NISA computer program based upon FEM was used for the numerical solution. The temperature distribution in the composite system of $\ulcorner$canister + buffer + tunnel + rock$\lrcorner$ due to heat generation from the spent fuel was obtained. In the case of 40m tunnel spacing and 6m borehole spacing the temperature showed the maximum value of $87.5^{\circ}C$around 15-16 years after disposal and decreased.

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Performance Improvement of Circular Source for Large Size OLED vapor deposition (대면적 OLED증착용 서큘러소스의 성능개선)

  • Um, Tai-Joon;Joo, Young-Cheol;Kim, Kug-Weon;Lee, Sang-Wook
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.5
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    • pp.759-765
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    • 2006
  • Temperature distribution of the circular heat source was studied by analyzing the heat transfer of the environment of the circular source for OLED. Circular nozzle source was used to fabricate thin organic layer as the organic material in it was heated, vaporized and deposited to the large size flat panel. Circular source for large size fat panel for OLED has been modified to obtain higher productivity and heat transfer characteristics was predicted using computer simulation. Fundamentals for OVPD process also was presented to estimate flow and heat transfer characteristics of the process which can increase the material efficiency.

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A Study on Thermal Characteristics of Stratospheric Airship Considering Radiation Heat Transfer (복사 열전달에 의한 성층권 무인 비행선의 열 특성 연구)

  • Kim Seung-Min;Lee Sang-Myeong;Park Hwi-Seob;Roh Tae-Seong;Choi Dong-Hwan
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.10 no.2
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    • pp.31-38
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    • 2006
  • A study of thermal characteristics of the airship considering radiation heat transfer has been conducted by building a numerical model for the airship in order to identify the possibility to obtain the reliable flight performance in severe stratospheric heat conditions. The variations of distributed temperature of the skin and the inner flow by free convection have been calculated according to the change of the solar position. As the results of the analyses, the stratospheric heat conditions slightly have an influence on the flight performance of the airship.

Numerical Analysis of Temperature Distribution of the Explosive Material in the Double-Layer Liners (이중층 라이너의 폭발 재료 온도 분포 수치해석)

  • Mun, Sang Ho;Kim, See Jo;Lee, Chang Hee;Lee, Seong
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.19 no.2
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    • pp.202-210
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    • 2016
  • The development of new concepts of liner is of great importance to effectively neutralize the enemy's attack power concealed in the protective structure or armored vehicles. A double layer liner has a combination of two different materials, one for penetration of target and the other for explosion after penetration. Therefore, it is of great importance to understand the temperature distribution before impact which should be lower than the explosive temperature of pure explosive material of the liner used. In this study, two different liner materials were obtained using cold spray coating and these material properties were characterized by DSC experiments. Numerical computations were done and the effect of temperature distribution and changes over time at each point of the explosive material depending on the layer types of the liner were discussed and analysed in the jet state.

$K(H_{0.34}D_{0.66})PO_4$의 상전이에 따른 결정구조 변화

  • 김신애;성기훈;이창희
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.11-11
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    • 2002
  • K(H/sub 0.34/D/sub 0.66/)₂PO₄는 KH₂PO₄(KDP)의 수소원자를 중수소가 일부 치환한 결정이다. 실험에 사용한 시료는 KDP 원료시약을 중수(D₂O)에서 성장시킨 것으로, 단결정 구조해석을 통해 D와 H의 점유율을 정련하였다. 본 연구에서는 상전이에 따른 결정구조의 변화를 연구하기 위하여 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치된 고분해능 분말회절장치(HRPD)로 상온에서부터 10K 까지 온도를 변화시켜가며 회절패턴을 측정하였다. 그 결과 190-l95K 사이에서 상전이가 일어났으며, 이것은 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 측정결과와 상온에서 단결정 분석결과 D의 점유도로 계산한 상전이 온도와도 잘 일치한다. 10K와 298K에서 측정한 회절패턴에 대해 프로그램 FullProf를 사용하여 각각 리트벨트 구조정련을 수행한 결과, 상온에서는 정방정계이며 공간군은 I-42d 이고 저온에서는 사방정계인 Fdd2로 변한다. 온도변화에 따른 핵밀도 분포를 측정한 결과 상온에서 D/H는 2회 대칭축을 중심으로 50% 점유도의 두 가지 가능한 위치를 갖는 무질서(disorder) 상태로 존재하나 온도가 내려갈수록 한 쪽으로 치우쳐 상전이 온도 아래에서는 하나의 산소와 결합하여 질서(order) 상태를 보이며 다른 하나와는 수소결합을 이룬다.

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Thermal Transfer Analysis of Micro Flow Sensor Based on Excel (Excel을 이용한 마이크로 흐름센서의 열전달 해석)

  • Kim Tae-Yong;Chung Wan-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.251-254
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    • 2006
  • 마이크로 흐름센서는 종래의 반도체 집적회로 공정기술을 이용하여 소형으로 제작이 가능하며, 빠른 응답특성을 가지는 장점이 있어 다양한 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 설계하여 왔다. 이러한 흐름센서의 정확한 온도특성을 분석하고 이 결과로부터 최적을 온도 감지막 위치를 결정할 필요가 있다. 설계방법으로서 표계산 소프트웨어 Excel을 이용하여 열운송방정식의 차분 방정식을 매크로 기능을 이용하여 적용하고 워크시트 내에서 셀 참조방식을 활용하여 자동 계산을 수행하도록 구현하였다. 본 연구에서는 Excel을 활용한 효율적인 설계방법을 제시하고 하나의 히터와 양측에 한 쌍의 온도 감지막을 가진 마이크로 흐름센서에 대해서 열전달 특성을 계산하고 이로부터 최적을 온도 감지막 위치를 결정할 수 있었다.

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A Study on the 1-Way FSI Analysis for Shutter of Side Jet Thruster (측추력기 Shutter의 단방향 유체-구조 연성해석에 관한 연구)

  • Ko, Jun Bok;Seo, Min Kyo;Lee, Kyeong Ho;Baek, Ki Bong;Cho, Seung Hwan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.12
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    • pp.1359-1365
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    • 2014
  • In this study, 1-way fluid structure interaction analysis(FSI) for the shutter, component of side jet thruster was performed to evaluate the safety. Driving torque to open nozzle, thermal and high pressure load of hot gas was applied to shutter. Thus, the shutter must be designed to endure this load during combustion. We carried out computational fluid dynamics analysis to obtain the pressure, temperature, and heat transfer coefficient of hot gas of side jet thruster. We then used the data as the load condition for a thermal structural analysis using a mapping method. The locations with the maximum stress and temperature distributions were found. We compared the maximum stress with the tensile stress of shutter material according to temperature to evaluate the safety. We also analyzed the radial deformation of the shutter to set the proper interface gap with the side jet thruster parts.

One-Dimensional Heat Transfer Model to Predict Temperature Distribution in Voided slabs subjected to fire (화재 시 중공슬래브의 온도분포 예측을 위한 1방향 열전달 모델)

  • Chung, Joo-Hong;Choi, Hyun-Ki
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.5
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    • pp.60-67
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    • 2019
  • In general, a reinforced concrete slabs are known to have a high fire resistance performance due to thermal properties of concrete materials. However, according to previous research, the thermal behavior of voided slabs is reported to be different from that of conventional RC solid slabs, and the differences seem to be caused by the air layer formed inside the voided slab. Therefore, it is difficult to estimate the temperature distribution of the voided slab under fire by using the existing methods that do not take into account the air layer inside the voided slab. In this study, a numerical analysis model was proposed to estimate the temperature distribution of voided slabs under fire, and evaluated. Heat transfer of slabs under fire is generally caused by conduction, convection and radiation, and time-dependent temperature changes of slab can be determined considering these phenomena. This study proposed a numerical method to estimate the temperature distribution of voided slabs under fire based on a finite difference method in which a cross-section of the slab is divided into a number of layers. This method is also developed to allow consideration of heat transfer through convection and radiation in air layer inside of slabs. In addition, the proposed model was also validated by comparison with the experimental results, and the results showed that the proposed model appropriately predicts the temperature distribution of voided slabs under fire.

Detailed Analysis of Thrust Plume and Satellite Base Region Interaction (인공위성 플룸과 기저면의 상호 작용에 관한 해석)

  • Kim, Jae-Gang;Kwon, Oh-Joon;Lee, Kyun-Ho;Kim, Su-Kyum;Yu, Myoung-Jong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.11
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    • pp.1056-1062
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    • 2008
  • The interaction between thrust plume and satellite base region was investigated by using direct simulate Monte-Carlo calculations. For the accurate simulation of N2 and H2 collisions and rotation-translation transition, a variable soft-sphere model and a recent rotational relaxation model of N2 and H2 were used. For the investigation of the interaction between thrust plume and base region, the number density distribution for each species, translational and rotational temperature distributions, heat flux, and pressure were examined by direct simulation of Monte-Carlo calculations. It was found that most of the surface properties are affected by H2 collisions and a strong non-equilibrium state is observed at the base region. It was demonstrated that an accurate model is needed to simulate H2 collisions and the rotation-translation transition. The results by the present calculation are more accurate than previous direct simulation Monte-Carlo calculations because more accurate rotational relaxation models were used in simulating the inelastic collisions.