본 논문에서는 이전에 개발된 만타형 무인 잠수정의 수학적 모델을 기초로 하여 모델 불확실성과 외란이 존재하는 경우에 강인한 제어 성능을 나타낼 수 있는 강인 제어기를 설계하였다. 제어기 설계는 수심 제어와 방향 제어로 분리하여 수행하였고, 이를 위하여 6자유도의 수학적 운동 방정식을 수심 및 방향 제어를 위한 운동 방정식으로 각각 표현하였다. 운동 방정식에 나타나는 유체력 계수에 불확실성이 존재하고 운항 중 발생하는 조류등을 외란이 존재하는 것으로 생각하고 강인 제어기를 설계하였다. 강인 제어기의 전체적인 구조는 백스테핑 방법을 사용하였고, 모델 불확실성과 조류를 외란으로 가정하여 외란의 영향을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 $L_2$-gain 분석 개념을 이용하였다. 시뮬레이션은 제어기 설계에 사용된 유체력 계수에 실제값과 차이를 주었고, 조류의 모델을 포함시켜 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 모델 불확실성과 외란의 존재하는 경우에도 제어 성능에 큰 변화가 나타나지 않는 것을 보여 주었다.
All forecasts of a future energy demand anticipate an increase across the globe. With the increase of energy demand, the emission of $CO_2$ is also likely to increase by at least the same amount because energy supply will be based on fossil fuels, which is more apparent in a number of developing countries. In this context, the Micro Gas Turbine (MGT) is being considered as a promising solution. In order to propose a feasible concept of those technologies such as improving environmental effect and economics, we performed a sensitivity study for a biomass fueled MGT using a simulation model. The study consists of 1) the fundamental modeling using manufacturer's technical specifications, 2) the correction with the experimental data, and 3) the sensitivity study for system parameters. The simulation model was developed by PEPSE-GT 72, commercial steam/gas turbine simulation toolbox.
Park, Jong-Tack;Won, Chan-Shik;Hur, Nahm-Keon;Cha, Cheol-Hyun
Journal of computational fluids engineering
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v.11
no.4
s.35
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pp.20-25
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2006
In the present study, flow characteristics inside a road tunnel are simulated for the ventilation flows due to jet fan system and flows induces by the traffic. Traffic ventilation is numerically simulated by multiple reference frame. From the results of steady state simulation of tunnel ventilation, it is found that the proper ventilation is achieved by the designed jet fan system along with ventilating flow induced by the traffic. A transient simulation is also performed for the case of vehicle fire in the tunnel reversing the direction of rotation of some fans. The results suggest that the heat and smoke can be controlled by the proper changing of fan operation mode. The present results can be used to design proper ventilation system and effective smoke control system as well.
The motion of a rising liquid droplet is different that of a bubble motion. Treatment of liquid drops is more complex because internal motion must be considered. A 3D unstructured CFD code has been developed to solve incompressible N-S equation for the droplet simulation. This front-tracking consideration which the interface is tracked explicitly is very available to apply for not only exact interface topology but also the high schmidt number issue, such as $CO_2$ dissolution. This paper is forced on the zig-zag motion of the liquid droplet. The simulation shows that if the rising droplet is located at the corner of the zig-zag path, the velocity is low and shape of the droplet is more spherical shape, results in the less drag coefficient. Twin horse shoe vortexes behind the rising droplet are presented and the topology of the droplet is compared with an experimental result during one period of the path.
Sedimentation phenomenon of suspended solids occurs by the gravitational force. Pollution particles are separated from slowly flowing waste water in clarifier. Recently, the sludge suction collector is Preferred rather than the scraper type sludge collector due to the enhancement of the clarifier efficiency. The sludge suction collector is usually operated by the user's experiences without any scientific and/or technical consideration. To evaluate the performance of sludge suction collector, the three dimensional numerical simulation was conducted by the finite volume method. To analyze the performance, the velocity vectors and the suction flow rates of the orifices were investigated. The result showed that each suction flow rate through out the collector was equivalent in the sludge suction collector and the efficiency of suction collector was good to remove high concentrated sludge in clarifier.
Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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2023.01a
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pp.357-360
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2023
본 논문에서는 거품 입자의 물리적 속성을 활용하여 가상 시뮬레이션 장면에 맞는 거품 사운드를 합성하고 사운드의 물리적 현상을 기반으로 사운드의 크기를 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 현실에서는 사운드의 근원지와 청중의 위치 관계에 따라 사운드 크기의 차이가 나타타는 것을 쉽게 관찰할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제를 효율적으로 풀어내기 위해 복잡한 3차원 유체의 움직임을 분석하는 게 아닌, 2차원으로 투영된 입자의 유동을 분석하여 사운드를 합성하고 제어하는 방식을 소개한다. 우리의 방법은 거품 사운드의 크기를 효율적으로 조절할 수 있도록 스크린 공간에서 계산된 거품 입자의 속도와 위치를 활용하여 청중의 위치 관계 및 사운드의 방향성을 확인하고, 이를 통해 거품 사운드를 사실적으로 합성하였다.
Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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2024.01a
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pp.403-406
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2024
본 논문에서는 비눗방울에 나타나는 반사와 굴절 효과를 상용 게임엔진인 유니티 쉐이더(Unity shader)를 사용하여 구현하고 다양한 배경에서 합성할 수 있는 효율적인 프레임워크를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 계산량이 큰 유체 시뮬레이션을 이용하지 않고, 스넬(Snell)의 법칙을 이용하여 박막 내부의 굴절 벡터를 계산하고, 막 표면의 표현을 위해 다양한 텍스처(Texture)를 적용하였으며, vertex의 조정을 통해 비눗방울 자체의 움직임을 나타낼 수 있다. 결과적으로 실시간으로 높은 품질의 비눗방울을 표현할 수 있기 때문에 게임뿐만 아니라 가상현실 및 다양한 실시간 애플리케이션에 활용될 수 있다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2004.10b
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pp.643-645
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2004
발전계통 시뮬레이션은 CFO(전산유체역학)을 이용한 시뮬레이션으로서 다차원 미시적인 현상에 대한 시뮬레이션을 뜻한다. 주요 특징으로써 다수의 컴포넌트로 구성된 계통의 다양성으로 보일러, 급수계통, 증기계통, 복수계통 등 다양한 계통들이 존재하고 있다. 따라서 다양한 컴포넌트 모듈을 저장할 수 있는 GUI(Graphic User Interface) 기반의 시뮬레이션 툴이 필요하게 되었다. 현재 발전계통 시뮬레이션 툴의 문제점은 외국의 상용화 툴에 전적으로 의존하고 있으며 이는 곧 시뮬레이터 유지 보수의 어려움을 초래하게 되었다. 본 논문에서는 발전계통 시뮬레이션을 위한 컴포넌트 모듈의 생성, 모듈과 그래픽 라이브러리간의 연결, 유량-압력 알고리즘을 이용한 계통 Solver를 설계하고 멀티스레드를 이용한 복수개의 계통 시뮬레이터 구현 방법을 소개한다.
Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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2022.07a
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pp.553-556
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2022
본 논문에서는 거품 입자를 활용하여 시뮬레이션 장면에 맞는 소리를 효율적으로 합성할 수 있는 기법을 제안한다. 물리 기반 시뮬레이션 환경에서 소리를 표현하는 대표적인 방법은 생성과 합성이다. 사운드 생성의 경우 시뮬레이션 장면마다 물리 기반 접근법을 사용하여 소리를 생성할 수 있는데 계산 시간과 재질 표현의 어려움으로 다양한 시뮬레이션 장면에 대한 소리를 만들어 내기에는 쉽지 않다. 사운드 합성의 경우 소리 데이터를 미리 구축해야 하는 사전 준비가 필요하지만, 한 번 구축하면 비슷한 장면에서는 같은 소리 데이터를 활용할 수 있는 점이 있다. 따라서 본 논문에서는 거품 시뮬레이션의 소리 합성을 위해 소리 데이터를 구축하고 거품 입자의 효율적인 군집화를 통해 계산 시간을 줄이면서 소리의 사실감은 개선할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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