• Title/Summary/Keyword: 전자유체역학

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A Study on the Elevation Control and the Deformation of Free Surface of Magnetic Fluid by Electromagnetic Force (전자기력에 의한 자성유체의 자유표면 형성 및 상승높이 제어에 관한 연구)

  • Lee, Eun-Jun;Shin, Jin-Oh;Park, Myeong-Kwan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.26 no.12
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    • pp.1699-1706
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    • 2002
  • In this paper, the investigation about the elevation control and the formation of the free surface of magnetic fluids is carried out theoretically and experimentally on the basis of magnetic fluids is carried out theoretically and experimentally on the basis of Rosensweig' Ferrohydrodynamic Bernoulli Equation. Governing equations of magnetic fields are solved using the concept of vector potential. While applied magnetic fields are induced by 4$\times$4 electromagnet located under the magnetic fluid, the fee surface of the magnetic fluid is formed the balance of surface force, gravity, pressure difference, magnetic normal pressure and magnetic body force. The results of numerical simulation and experiment show the formation of the free surface of the magnetic fluid. Using PID control, an experiment for the elevation control of the free surface of magnetic fluids is performed.

A Shape Deformation of Droplet Surface by Electrostatic Field (전자기장 분포에 의한 액적 표면의 형상 변화에 관한 연구)

  • Sung, Tan-Il;Choi, Yoon-Seok;Kim, Young-Sun;Choi, Hong-Soon;Park, Il-Han
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.89-90
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    • 2007
  • Electrowetting 현상을 contact angle의 변화가 아닌 전자기 체적력의 관점으로 고찰한다. 정수역학의 방정식과 Kelvin 식, 표면장력 공식을 도입하고, 체표면의 모든 곳에서의 압력이 일정하다는 원리를 이용하여 유체 표면의 형상을 고찰한다. 액적의 초기 형상은 반원, 반지름은 1mm이다. 절연 처리한 판형태의 도체위에 액적을 올려놓고 그 액적에 핀을 꽃은 형태로 전계를 인가한다.

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Simulation Model of Wind Turbine System Using Permanent Magnet Synchronous Machine (영구자석형 동기기를 이용한 WIND TURBINE SYSTEM 시뮬레이션 모델 구현에 관한 연구)

  • Kwon, Jeong-Min;Kim, Jung-Hun;Lee, Hong-Hee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.235-237
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    • 2007
  • 최근 신재생 에너지로 풍력 발전 시스템이 중요시 되고 있다. 이에 본 논문에서는 풍력발전 시스템의 Wind Turbine System을 영구자석형 동기기를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구현하였다. 시뮬레이션 모델은 회전자 모델, MPPT 알고리즘, 영구자석형 동기기(PMSM) 등으로 구성되어있다. Wind Blade Rotor의 유체역학적 특성 및 가감속 제어전략을 이용하여 Wind Turbine System의 특성을 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다. 본 연구 결과는 이후 영구자석형 동기기를 이용한 풍력발전기의 기초 자료로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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A 4X Spin Control Method with Moving Average for Improvement of Control Accuracy in HDD (이동 평균 방법을 이용한 4배속 스핀들 모터의 제어 성능 향상 방법)

  • Kim, Jin-Seak;Oh, Kyoung-Whan;Lee, Byoung-Kuk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.329-330
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    • 2010
  • 과거 볼베어링을 이용하던 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive)의 스핀들 모터는 유체 동역학 베어링(FDB: Fluid Dynamic Bearing) 장착으로 저전력 소비 및 고속 구동이 가능하게 되었다. 하드 디스크 드라이브에서 스핀들 모터의 제어는 주된 읽기 쓰기 동작을 위한 가장 기본적인 제반 여건이며, 단위 면적당 데이터(BPI)가 증가함에 따라서 스핀들 모터의 제어 성능은 드라이브 성능과 직결되는 더욱 중요한 인자중의 하나가 되었다. 본 논문에서는 스핀들 모터의 샘플링 주기를 기존 대비 4배 증가하여 제어 성능 향상하는 4배속 스핀들 모터 제어 방법을 제시하고 있다.

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Sensitivity Analysis of Wake Diffusion Patterns in Mountainous Wind Farms according to Wake Model Characteristics on Computational Fluid Dynamics (전산유체역학 후류모델 특성에 따른 산악지형 풍력발전단지 후류확산 형태 민감도 분석)

  • Kim, Seong-Gyun;Ryu, Geon Hwa;Kim, Young-Gon;Moon, Chae-Joo
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.17 no.2
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    • pp.265-278
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    • 2022
  • The global energy paradigm is rapidly changing by centering on carbon neutrality, and wind energy is positioning itself as a leader in renewable energy-based power sources. The success of onshore and offshore wind energy projects focuses on securing the economic feasibility of the project, which depends on securing high-quality wind resources and optimal arrangement of wind turbines. In the process of constructing the wind farm, the optimal arrangement method of wind turbines considering the main wind direction is important, and this is related to minimizing the wake effect caused by the fluid passing through the structure located on the windward side. The accuracy of the predictability of the wake effect is determined by the wake model and modeling technique that can properly simulate it. Therefore, in this paper, using WindSim, a commercial CFD model, the wake diffusion pattern is analyzed through the sensitivity study of each wake model of the proposed onshore wind farm located in the mountainous complex terrain in South Korea, and it is intended to be used as basic research data for wind energy projects in complex terrain in the future.

A study on the development of an electromagnetic flowmeter and the characterization of flow signal (전자기유량계의 개발및 신호 특성에 관한 연구)

  • Lim Ki Won;Kim Chang Ho
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.361-364
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    • 2002
  • An electromagnetic flowmeter(EMF) was developed and its characteristics were compared with a commercial EMF. The measuring tube of the EMF was basically designed as 100 m diameter. A signal processing circuit was also developed for generating the magnetic field and converting the flow signal to flowrate and flow quantity. To obtain a more stable and reliable flow signal, the double magnetizing frequency was adopted for magnetizing the coil of the EMF For the characterization of EU, the uncertainty of calibrator was estimated within ${\pm}0.5{\%}$, the method of estimation was in accordance with the ISO 17025 recommendation. It was found that the flow signals between the electrodes were about ${\pm}60\;-\;{\pm}300{\mu}V$, which were sufficient for the discrimination of the flowmeter and protecting the noise. The test result against the calibrator, showed the good linearity in the range of $3 m^{3}/h\;and\;70m^{3}/h$. A commercialized design of the EMF will be technically more competitive in domestic and foreign market.

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Application Study on Real-time X-band Radar based on GIS Web-site (GIS 웹사이트 기반 실시간 X-band 레이더 응용연구)

  • Youngjun Yang;Yukyung Lee
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.321-322
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    • 2022
  • In this study, the marine environment is measured and analyzed in real time through the X-band radar installed on the rooftop of the Sokcho Beach administrative Welfare Center and Ulleungdo. Afterwards, the goal is to transmit the analysis results to the client PC. Using electronic maps and electronic navigational charts, the measurement results are overlaid on GIS (spatial information system), real-time data are shared through a website, and information is displayed through a web server. Currently, CCTV information and marine environment information are displayed on the website, but various application studies such as the use of Open AP I will be conducted in the future.

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Three-Dimensional Numerical Analysis of Arc Plasmas with an Axial Magnetic Field Vacuum Interrupter (축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마 3차원 수치해석)

  • Seo, Hyeon-Seok;Kim, Yun-Je;Lee, Jong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.249-249
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    • 2011
  • 전력용 개폐장치인 진공차단기의 차단부가 송배전 시스템에 30 [kA] 정도의 커다란 사고전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 동작될 때 차단부 내부 전극 사이에 25,000 [K] 이상의 아크 플라즈마가 발생하게 된다. 두 전극 사이에 발생된 아크 플라즈마는 약 10 ms~20 ms 동안 지속되다가 교류전원의 전류영점 부근에서 회복된 절연성능으로 인하여 자연스럽게 소멸되지만, 대전류 구간동안 아크 플라즈마의 집중 현상 등에 의하여 전극의 심각한 손상 등이 발생되면 절연성능이 요구된 만큼 회복되지 못하여 사고전류를 차단하지 못하며 시스템에 연결된 기기들에게 심각한 손상을 입히고 정전사고를 일으킨다. 본 연구에서는 전자계-열유동 연성해석기법을 이용한 축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마의 3차원 수치해석을 통하여 전극의 심각한 손상을 입히는 아크플라즈마의 집중 현상에 관한 축자계의 영향을 고찰하고자 한다. 수치해석을 위한 아크 영역은 양극과 음극의 직경과 같은 직경의 원기둥으로 가정하였고, 전자계 해석으로부터 얻어진 로렌츠 힘과 줄열을 열유동 해석을 위한 Navier-Stokes 방정식의 파라미터로 입력하여 해석을 수행함으로써 전자계와 유체역학적인 영역을 동시에 연계한 순차적 일방향 연성해석 기법을 적용하였다. 컵형 축자계 진공차단부 내 아크영역에서의 로렌츠 힘의 특성과 온도분포에 대하여 수치해석을 수행하였고, 크기가 다른 두 로렌츠 힘에 의하여 양극표면으로 집중되는 온도분포의 크기를 비교함으로써 진공아크 플라즈마의 집중현상에 영향을 미치는 주요 요소를 규명할 수 있었다.

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MHD Pressure Drop of a Liquid-Metal Flow under a Transverse Magnetic Field (자기장하의 액체금속 유동의 차압 측정)

  • Cha, Jae-Eun;Kim, Hee-Reyoung;Kim, Jong-Man;Nam, Ho-Yoon;Kim, Sung-O;Kim, Byung-Ho
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2007.05b
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    • pp.2638-2641
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    • 2007
  • The magnetohydrodynamic(MHD) pressure drop along a liquid sodium flow was measured in a rectangular duct under a transverse magnetic field. The test section was made of a 3 mm thick stainless steel SUS304 with a $74{\times}5mm^2$ rectangular flow channel. The range of experimental parameters was roughly B=0${\sim}$0.18T and U=0${\sim}$0.9m/s at around $200^{\circ}C$. The differential pressure was measured by a diaphragm seal-type pressure transmitter filled with a high temperature silicon oil within 0.1MPa. The experimental results show a similar pressure drop with the theoretical estimation according to a change of the flow velocity and the magnetic field.

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Extensible Mu池disciplinary Design Integration and Optimization System (다분야통합최적설제를 위한 설계프레임웍: EMDIOS)

  • 이세정
    • CDE review
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    • v.10 no.1
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    • pp.48-54
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    • 2004
  • 제품설계에 관련된 다양한 공학해석분야, 즉 구조해석, 동역학, 열ㆍ유체ㆍ유동해석, 제어, 전자기장해석 등을 동시에 고려하면서 최적의 설계를 결정하는 것을 다분야통합최적설계(Multidisciplinary Design Optimization: MDO) 기술이라 한다. MDO 프레임적 (framework)은 최적화기술, 컴퓨팅기반구조기술, 통합설계기술이 유기적으로 구현된 소프트웨어 복합체계로서, 분산컴퓨팅 기반구조를 통하며 MDO요소 기술들과 기존의 CAD/CAE 도구들을 연계하여 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화한다. MDO 프레임칙은 이러한 자동화된 통합관리를 통하여 설계도구 간의 데이터 전달과 변환에 소요되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 이 글에서는 현재 최적설계신기술연구센터 (iDOT)에서 개발 중인 MDO 프레임웍인 EMDIOS를 소개하기로 한다.

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