• Title/Summary/Keyword: 지배방정식

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수치계산을 통한 증기폭발 전파과정 해석

  • 박인규;박준철;방광현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.531-537
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    • 1995
  • 본 논문에서는 증기폭발의 전파과정을 해석하기 위한 수학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 용융물, 용융파편, 그리고 냉각재 기상과 액상 둥 4상 유체의 2차원적인 천이거동을 지배방정식 및 관련상관식의 수치적 해를 구함으로써 증기폭발의 전파속도 및 폭발압력 등을 예측할 수 있다. 모델에 사용된 주요 상관식은 용융물 분쇄, 냉각재 상변화, 에너지 교환, 그리고 운동량 교환함으로 구성되어 있다. 냉각재의 상태를 결정하는데 있어서 냉각재의 기상과 액상 사이의 열역학적인 비평형을 허용할 수 있도록 냉각재의 상태방정식을 구성하였다. 주석/물의 증기폭발에 대한 예제계산을 수행한 결과 폭발의 전파속도 및 압력 등에 있어서 합당한 것으로 밝혀졌다. 또한 중요한 초기변수(중기 분율, 용융물 분율) 및 관련상관식에 대한 민감도 분석을 수행함으로써 모델개선을 위한 중요인자를 제시하였다.

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Prediction of stage-discharge curve and unit discharge in compound open-channel (복단면 개수로에서의 수위-유량 곡선 및 단위유량 예측)

  • Shin, Jae-Kook;Kim, Tae-Beom;Chien, Pham Van;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 하천의 수위와 유량에 대한 정확한 정보는 이수, 치수와 같은 수자원 관리에 있어서 가장 기본 물리량이며, 각종 물이용 분쟁 해결, 수공구조물의 설계, 하천의 유사량 산정 및 수리 수문모형의 개발, 검증을 위한 기초자료로 이용된다. 그러나 유량의 직접 계측은 많은 비용이 소요되며, 홍수시에는 계측이 불가능하다. 지속적인 유량자료의 실측은 얻는 것은 매우 어렵다. 따라서 최근 수치 모형을 이용하여 수위-유량 곡선을 예측하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 복단면 및 불규칙한 하상을 갖는 개수로의 수위-유량 곡선 및 단위유량 예측모형을 개발하고자 한다. 수심 적분된 2차원 운동량 방정식으로부터 정상류와 등류 조건을 가정하여 지배방정식을 구성하였으며, Manning 조도계수를 사용하여 자갈 및 모래와 같은 하상재료에 의한 전단력을 산정한다. 또한 식생항력을 이용하여 홍수터 및 제방의 식생이 수위-유량에 미치는 영향을 분석하였다.

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Numerical Analysis of Arcs in SF6 Gas Circuit Breaker ($SF_6$ 차단기의 열가스 수치해석)

  • Bae, Chae-Yoon;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyn-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.816-818
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $SF_6$ 차단기 내의 대전류 아크에 대한 수치적인 해석을 모의하는 도구를 제시한다. 대전류의 차단을 위해서 해석을 통해 열적 파괴를 예측하는 것이 필수적이다. 본 논문에서 사용한 방법은 FVFLIC(finite volume fluid in cells)이며 지배방정식은 압축성 오일러 방정식으로 아크와 유동의 상호 작용을 해석한다. 아크는 기본적으로 에너지 보존식에서 열소스항으로 나타나며 주울열과 복사항으로 표현된다. 주울열은 플라즈마 영역내의 전계해석을 통해 계산되며 복사항은 방출과 흡수항의 합으로 나타내어지고 이것은 국소적인 온도와 압력의 함수이다. 본 논문에서는 수정된 방출과 흡수 모델로 복사 열전달을 계산하였다.

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The Study on Axisymmetric Deformation of Thin Orthotropic Composite Pressure Vessel (직교이방성 복합재료로 만든 두께가 얇은 압력용기의 변형에 관한 연구)

  • 김형원;최용규
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.2
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • The analytic solution of radial displacements of thin cylindrical pressure vessel with carbon fiber T700/Epoxy orthotropic composites was obtained using equilibrium equations of the orthogonal curvilinear coordinate system. The governing equations with the simplified strain versus displacement relation of 3-dimensional curvilinear coordinate system were derived from the variational principle and the virtual work principle. Some theoretical analyses were presented and compared with the results of hydraulic tests for the pressure vessels with some various thicknesses. The results of the theoretical analysis and the hydraulic test were reasonably matched.

Derivation of Nonlinear Model for Irregular Waves on Miled Slpoe (비선형 불규칙 완경사 파랑 모델의 유도)

  • 이정렬
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.6 no.3
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    • pp.281-289
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    • 1994
  • An equation set of nonlinear model for regular/irregular waves presented in this study can be applied to waves travelling from deep water to shallow water, which is different from the Boussinesq equations. The presented equations completely satisfy the linear dispersion relationship and when expanded, they are proven to be consistent with the Boussinesq equation of several types. In addition, the position of averaged velocity below the still water level is estimated based on the linear wave theory.

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Numerical Analysis of ECT for Investigation of SG Tube in NPP (원전 증기발생기세관 진단을 위한 와전류탐상 수치해석)

  • Lim, Geon-Gyu;Lee, Hyang-Beom
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 2008.08a
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    • pp.509-512
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원전 증기발생기세관 진단을 위한 와전류탐상의 전자기 수치해석을 수행하였다. 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 3차원 전자기 유한요소 프로그램인 OPERA 3D를 이용하여 전자기 수치 해석을 수행하였다. 신호해석을 위해 사용된 프로브의 종류는 배열와전류프로브이며, FBH 결함의 신호를 해석하였다. 결함의 깊이는 세관 두께의 40[%], 60[%] 및 100[%]로 하였다. 시험주파수는 100[kHz], 300[kHz], 400[kHz]를 사용하였고, 각각의 결함 및 시험주파수에 대한 결과를 비교 분석하였다. 본 논문의 결과는 앞으로 배열와전류프로브를 이용하여 원전 증기발생기세관 진단을 할 경우 신호 해석에 도움이 될 것으로 사료된다.

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Parameter Identifications of Roll Maneuvering Coefficients Based on Sea Trial Data (해상 실측 자료를 이용한 횡동요 조종 계수 식별)

  • C.K. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.35 no.2
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    • pp.29-37
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    • 1998
  • Linear equations of motion for submersibles are one of the rest important design parameters, which are used as a governing equation for the shape design and the controller design. But, the estimated maneuvering coefficients in equations of motion by using empirical formulae, theoretical calculations or model tests might have some errors. Therefore the maneuvering coefficients should be verified from sea trial test. In this study, parallel extended Kalman filter method, Nelder & Mead Simplex method and genetic algorithm were applied to the parameter identification of roll maneuvering coefficients based on sea trial data. As a result, it was verified that Nelder & Mead Simplex method gave the most satisfactory results for the mathmatical models and the sea trial data used in this study.

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Numerical Investigation of Effects of Tip Clearance Height on Fan Performance and Tip Clearance Flow in an Axial Fan of the Cooling Tower (냉각탑용 축류팬의 팁 간격이 팬 성능 및 틈새 유동에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구)

  • Oh, Keon-Je
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.16 no.1
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    • pp.44-50
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    • 2012
  • 팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

Simulation of One-Dimensional Transcritical Flow with Discontinuous Galerkin Finite Element Method (불연속 갤러킨 유한요소법을 이용한 1차원 천이류 모의)

  • Lee, Haegyun;Lee, Nam-Joo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.13 no.3
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    • pp.428-434
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    • 2013
  • With the increase of the frequency in large-scale floods and natural disasters, the demands for highly accurate numerical river models are also rapidly growing. Generally, flows in rivers are modeled with previously developed and well-established numerical models based on shallow water equations. However, the so-far-developed models reveal a lot of limitations in the analysis of discontinuous flow or flow which needs accurate modeling. In this study, the numerical shallow water model based on the discontinuous Galerkin method was applied to the simulation of one-dimensional transcritical flow, including dam break flows and a flow over a hump. The favorable agreement was observed between numerical solutions and analytical solutions.

Inundation of Tsunamis Based on Quadtree Grid System (사면구조 격자에 의한 지진해일의 범람영역)

  • Lin, Tae-Hoon;Park, Koo-Yong;Cho, Yong-Sik
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.4 no.2 s.13
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • To investigate the inundation of tsunamis in the vicinity of a circular island, a numerical model has been developed based on quadtree grids. The governing equations of the model are the nonlinear shallow-water equations. The governing equations are discretized explicitly by using a finite difference leap-frog scheme on adaptive hierarchical quadtree grids. The quadtree grids are generated around a circular island where refined with rectangular or circular domain. Obtained numerical results have been verified by comparing to available laboratory measurements of run-up heights. A good agreement has been achieved.