• 제목/요약/키워드: 중적분법

검색결과 89건 처리시간 0.019초

BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
    • /
    • pp.16-16
    • /
    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

  • PDF

강성 및 컴플라이언트 행오프 하에서의 미연결송유관의 동력학 (Dynamics of disconnected risers under rigid and compliant hang-off)

  • ;윤덕영
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.39-51
    • /
    • 1987
  • 석유시추 보호관의 비선형 운동을 시뮬레이트하는 유효한 해법이 non-uniform grid 유한차분법과 implicit time 적분법에 근거하여 제시되었다. 극한 상태에 있는 지지 플랫폼의 상승 가속도에 의해 생기는 보호관의 동적 좌굴형 반응에 관하여 상세히 연구되었고, 이 반응에 미치는 중요 변수가 규명되었다. 운동의 현저한 감소와 이에 따른 응력들이 컴플라이언트 행오프(hang-off)를 적용시킴으로써 얻어졌다.

  • PDF

응답면 접근법을 이용한 해양구조물 시스템의 안전성 평가 (Safety assessment of offshore structure system using the response surface approach)

  • 이주성;미하일B.크라프스키
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 1997
  • 본 논문에서는 해얀구조물의 신뢰성을 평가할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 우선 구조의 저항능력에 대한 응답면을 구축하였고, Person 곡선중 하나를 이용해서 응답면을 근사 시킨후 Monte-Carlo Simulation을 수행하였고, 최종적으로 수치적분법을 적용해서 파괴확률을 구하였다. 해양구조물에의 적용을 통해 본 논문의 방법이 갖는 정당성을 보였다.

  • PDF

유한요소법에 의한 과도연성 열탄성 해석 (Transient coupled thermoelastic analysis by finite element method)

  • 이태원;심우진
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제14권6호
    • /
    • pp.1408-1416
    • /
    • 1990
  • 본 연구에서는 과도 연성 열탄성문제의 해를 구할때 사용되는 직접시간적분방 법과 Laplace 변환방법은 상호 장 단점을 가지고 있다. 각 방법들의 장단점은 서로 배타적이므로 서로의 장점을 살리는 수치방법이 필요하다. 그런데, 대부분의 과도 열탄성문제는 급격한 온도변화로 인한 물체의 변형에 관심이 있기때문에 이 형태의 문 제를 효율적으로 다루는 데 주안점을 두고 본 연구를 수행하였다. 유도된 유한요소 방정식은 결국 열탄성 지배 방정식 중 열전달방정식인 에너지보존식은 Gurtin의 범함 수로부터 유도된 원래의 형태를 사용하나 수치적 안정성(numerical stability)을 보장 하기 위하여 운동방정식은 시간에 대한 2차미분 형태로 수정하였다. 에너지보존식은 시간에 대한 합성적분(convolution)형태로 표현되므로 온도의 시간미분항이 소거되므 로 경계에서의 급격한 온도변화로 인한 수치 해석적 문제점은 간단히 해결된다. 그 러므로, 제안된 수치해법은 직접시간적분방법의 일종이나 결과식인 유한요소방정식은 기존의 문헌들과 상당한 차이가 있다. 과도 연성 열탄성해석을 위한 새로운 근사수 치해법의 장점을 이론적으로 설명하기보다 수치계산면에서의 안전성, 정확성 및 효율 성이 있음을 증명하기 위하여 이미 발표된 문헌들에서 다룬 예제를 선정하여 해석결과 를 비교하였다.

Modified Moore 교수법을 적용한 다변수미적분학 수업에서 학습에 대한 학생들의 인식 변화 (A Change in the Students' Understanding of Learning in the Multivariable Calculus Course Implemented by a Modified Moore Method)

  • 김성아;김성옥
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
    • /
    • 제24권1호
    • /
    • pp.259-282
    • /
    • 2010
  • 본 연구자들은 이 논문에서 다변수미적분학 수업에 적용한 변형 무어교수법(Modified Moore Method)을 소개하고, 이 교수법을 적용한 수업에서 학습에 대한 학생들의 인식변화와 학습 효과를 관찰하여 효과적인 교수 학습을 논의하였다. 본 연구는 3주 기간의 여름계절학기 강좌로 개설된 다변수미적분학 수업을 수강한 15명의 학생들을 대상으로 실시되었다. 학생들의 능동적 예습을 안내하기 위하여 주요 수학 개념에 관련된 단계별로 구조화된 발문 형식의 예습자료를 미리 제시하였다. 수업 중 학생들의 소그룹 협력학습 과정과 발표를 관찰하고, 매 수업 후반에 작성한 학생들의 강의일지와 학기말에 실시한 설문 조사를 분석한 결과에 의하면, 학생들은 스스로 탐구하여 발견하는 학습을 통하여 주제 개념에 대하여 보다 깊이 이해할 수 있음을 인식하게 되었고, 동료와의 토론 및 상호 가르침을 통하여 다양한 내용의 학습과 반성적 사고를 경험할 수 있었다.

저서어자원량의 음향추정에 있어서 해저기준과 해저 오프셋의 최소화 (Stable Bottom Detection and Optimum Bottom Offset for Echo Integration of Demersal Fish)

  • 황두진
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.195-201
    • /
    • 2000
  • 계량어군탐지기를 이용하여 저서어를 대상으로 에코적분을 행하는 경우, 적분범위의 하한을 결정하기 위해 설정하는 해저기준이나 해저오프셋은, 저서어 자원량추정의 중요한 요인 중의 하나이다. 해저부근의 어군에코의 해석으로부터 해저기준의 결정방법과 최적 오프셋에 관하여 고찰한 결과, 다음과 같은 결과를 보였다. 1) 적분층의 폭을 5m로 하여, 적분범위를 1샘플링씩 해저방향으로 이동하면서, 해저부근의 S$\sub$a5m/의 변화를 본 결과, 해저부근의 어군에코를 적분하기 위해서는, 적분범위의 하한을 가능한 해저까지 접근시켜야 한다. 2) 에코레벨의 역치로서 해저검출을 행한 경우, 역치가 클수록 해저 검출 불능횟수가 증가하고, 작을수록 해저 오검출 횟수가 늘어 났다. 3) 에코레벨의 최대변화점을 해저기준으로 한 해저검출법은, 그 정도가 매우 높았으며, 나아가 에코레벨의 변동에 대해 아주 안정한 해저기준 알고리 즘으로 적합하였다. 4) 이 해저검출 알고리즘에 의하면, 최적해저오프셋은 해저 기준으로부터 0.4ms이내였고, 이것은 펄스파형과 해저지형에 대한 음향빔에 의존한다.

  • PDF

비선형 자유표면파의 수치해석을 위한 경계요소법에 대한 연구 (I) (A Study on the Boundary Element Method for Numerical Analysis of Nonlinear Free Surface Waves(I))

  • 성홍근;홍사영;최항순
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.53-60
    • /
    • 1997
  • 비선형 자유표면파 현상은 여러 가지 수치해법에 의하여 연구되고 있으나 이들 중에서 경계요소법이 가장 유망한 것으로 알려져 있다. 그러나, 경제요소법에 의한 수치과정에 해결해야 할 몇가지 문제점들이 남아있는 것도 주지의 사실이다. 본 논문에서는 경계요소해석에 의한 비선형 자유표면파의 수치해석과정을 보다 정확하고 신속하게 처리하기 위하여, 요소적분의 수치적분과 선형계에 대한 반복해법 등을 심도있게 논의하였다. 그리고 해석해가 있는 경우에 대하여, 개발된 경계요소법의 우수성을 확인하였다.

  • PDF

선미후류-프로펠러 상호작용을 고려한 유효반류 추정법 (Prediction of Effective Wake Considering Propeller-Shear-Flow Interaction)

  • 이창섭;이진태
    • 대한조선학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 1990
  • 선미후류에 포함된 보오텍스 시스템과 프로펠러와의 상호작용을 이론적으로 해석하여 유효반류를 계산하는 방법을 제안하였다. 선미주위의 복잡한 유동을 Poincare의 방정식을 사용하여 수학적으로 표시하였고 임의의 점에서의 교란속도를 물체 표면에 분포되어 있는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 표면적분과 유체중 위치하는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분의 함으로 표시하였다. 이 식으로부터 유효속도(effective velocity)를 유체중 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분으로 정의하였다. 유체중의 보오텍스의 위치와 세기는 불균일한 호칭속도(nominal velocity)분포에 포함되어 있는 보오텍스로부터 프로펠러가 작동할 때의 유선변화를 고려하여 보오텍스 운동역학(vortex dynamics)을 만족하도록 결정된다. 이론을 검증하기 위한 계산예로써 축대칭 전단류(shear flow)중 원판형 추진장치가 작동할 때 프로펠러에 의한 유선변화 모형을 변화시켜 유효속도를 계산하였고 양력판 이론에 의한 값과 비교하였다.

  • PDF

변위제어법에 의한 프리스트레스트 콘크리트 보-기둥 구조의 후좌굴거동 해석 (POST-BUCKLING ANALYSIS OF PRESTRESSED CONCRETE BEAN-COLUMNS BY THE DISPLACEMENT CONTROL STRATEGY)

  • 강영진
    • 콘크리트학회지
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.121-132
    • /
    • 1989
  • 유한요소법을 바탕으로 한 프리스트레스트 콘크리트 평면 보-기둥 구조의 후좌굴 거동에 대한 수직해석법을 제시하였다. 콘크리트의 균열, 변형연화 및 PS강재의 항복과 같은 재료 비선형성을 고려하였다. 좌굴 거동 연구에 필수적 요소인 기하학적 비선형성을 Updated Lagraugian Formulation에 의하여고려하였다. 현재의 재료성질 및 변형상태에 부합하는 단분형 평형방정식을 수립하고 이것을 불평형 가중보정에 의한 Newton-Raphson 반복법으로 푼다. 좌굴후 발생하는 하중변형 곡선의 하련부는 비선형 평형 방정식의 해법중 일반적으로 많이 사용되는 가중 단분법이 아니라 변위단분법을 사용함으로써 올바르게 추적한다. 요소내의 재료성질변화는 층적분법에 의하여 고려한다. 본 논문에서는 콘크리트 균열에 의한 중립축이동의 영향을 정확히 고려하기 위하여 추가적으로 축방향변위에 대한 내부자유도를 설정하였다. 본 논문에서 제안하는 방법의 정당성과 응용성을 나타내 보일 수 있는 수직해석 예제를 제시하였다.

다층매질 중 안테나의 방사패턴 해석 (Analysis of Radiation Pattern of Antenna in Multi-Layered Media)

  • 황재호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
    • /
    • pp.677-680
    • /
    • 2008
  • 본 논문에서는 다층매질 안에 위치한 안테나의 방사특성을 해석하고 있다. 접지면이 없는 유전체 기판에 인쇄된 안테나의 경우, 매질의 구성은 공기층을 포함하여 3층매질이 되며 이러한 3층매질의 Green 함수은 Sommerfeld적분식으로 표현되기 때문에 해석이 매우 복잡해진다. 그러나 안테나위 방사특성을 해석하는데 있어서는 적분식의 조건이 잘 일치한다면 Sadddle-point법을 이용하여 근사할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 근사법을 적용하여 접지면이 없는 유전체 기판에 놓인 각종 안테나의 방사패턴 특성을 해석한다. 또한 기판으로 사용하는 유전체의 파라미터를 달리하여 방사특성을 검토한다.

  • PDF