For the problem that the complexity of 3-D modeling and multi parameter optimization, as well as the uncertainty of the winding factor of axial flux permanent magnet generator with coreless windings. The complex 3-D model was simplified into 2-D analytic model, and an analytical formula for the winding factor that adapting different coreless stator winding is proposed in this paper. The analytical solution for air-gap magnetic fields, no-load back EMF, electromagnetic torque, and efficiency are calculated by using this method. The multiple objective and multivariable optimization of the maximum fundamental and the minimum harmonic content of back EMF are performed by using response surface methodology. The proposed optimum design method was applied to make a generator. The generator was tested and the calculated results are compared with the proposed method, which show good agreements.
It is known that frost formation on surfaces of the heat exchanger seriously affects the performance of the refrigeration system. Accordingly, defrosting should follow, and effective defrosting is possible only when both analytic tools and comprehensive experimental data on frost formation are assailable. An experimental investigation was undertaken to characterize the effect of environmental parameters on frost formation on a horizontal cylinder in cross uniform flow. Several experiments were carried out with various environmental parameters such as inlet air temperature, inlet air humidity, air velocity and cooling surface temperature. Frost thickness, mass, surface temperature and cylinder inner and outer temperature were measured at front and rear positions of the cylinder. Thickness, mass, density, and effective thermal conductivity of the frost layer were obtained from measured data and effects of environmental parameters on the frost formation were analyzed. Data from experiments were correlated using dimensionless variables.
Kim, Ung-Soo;Song, In-Ho;Sohn, Jong-Joo;Kim, Eun-Kee
Nuclear Engineering and Technology
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제42권4호
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pp.460-467
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2010
In this study, the parameters of the feedwater control system (FWCS) of the OPR1000 type nuclear power plant (NPP) are optimized by response surface methodology (RSM) in order to acquire better level control performance from the FWCS. The objective of the optimization is to minimize the steam generator (SG) water level deviation from the reference level during transients. The objective functions for this optimization are relationships between the SG level deviation and the parameters of the FWCS. However, in this case of FWCS parameter optimization, the objective functions are not available in the form of analytic equations and the responses (the SG level at plant transients) to inputs (FWCS parameters) can be evaluated by computer simulations only. Classical optimization methods cannot be used because the objective function value cannot be calculated directely. Therefore, the simulation optimization methodology is used and the RSM is adopted as the simulation optimization algorithm. Objective functions are evaluated with several typical transients in NPPs using a system simulation computer code that has been utilized for the system performance analysis of actual NPPs. The results show that the optimized parameters have better SG level control performance. The degree of the SG level deviation from the reference level during transients is minimized and consequently the control performance of the FWCS is remarkably improved.
다항식 반응면 모델은 실제의 물리적, 수치적 실험을 대체하는 근사모델로 여러 공학분야에서 사용되고 있다. 일반적으로 반응면 구성에 필요한 실험점 수를 줄이기 위하여 낮은 차수의 다항식을 사용하므로, 심한 비선형성이 동반되는 현상에 대한 모델링에는 한계가 있다. 본 연구에서는 다항식의 차수를 증가시키는 방법 및 다항식을 구성하는 최적의 기저함수를 선정하는 방법을 통해 다항식 반응면의 모델링 능력을 확장할 수 있는 방법을 개발하였다. 최적 기저함수의 선정에는 유전 알고리즘을 적용하였으며, 1 변수 및 2변수 함수와 풍동시험 데이터에 대한 모델링 사례를 통해 개발된 방법이 비선형성이 심한 현상을 모델링하는데 적용될 수 있음을 확인하였다.
이 연구에서는 표면파의 분산 특성을 지반 공학에 적용하여 비파괴 시험으로 강성도 프로파일(stiffness profile of shear)를 얻는 방법인 표면파 기법(SASW, spectral analysis of surface waves)의 효율적이고 경제적인 역산을 수행하기 위하여 해석적으로 자코비안을 도출하였다. 표면파 기법은 지하구조를 균질한 수평 층으로 가정하여 레일리 파의 파장 대 위상 속도 관계인 분산 곡선으로부터 레일리 파와 전단파 간의 속도 비례 관계를 이용하여 지하 천부의 전단파 속도 구조를 파악하는 방법이다. 해석적으로 자코비안 식을 유도하여 역산을 수행하므로서 수치적으로 자코비안을 구해 역산을 수행하는 방법에 비해 지하구조를 N개의 수평 층으로 나누었을 때 계산 시간을 2N 배 빠르게 역산을 수행할 수 있었다. 차분 전개를 통한 이론 분산 곡선 응답 반응 알고리즘으로 이론분산 곡선을 구한 후 해석적으로 도출한 자코비안을 이용하여 제한 조건을 가한 감쇠 최소 자승법을 이용하여 이론 모형에 대한 반응 양상을 검토, 고찰하여 타당성을 검증하였다. 물리적 특성을 직접 확인할 수 있었던 현장의 도로 포장체에 대해 적용하므로서 현장 적용 가능성을 확인하였다. 또한 표면파 기법의 응용으로 터널의 숏크리트 두께 및 배면의 전단파 주상도를 얻을 수 있었고 이로부터 터널의 건전성 평가를 내릴 수 있는 가능성을 제시하였다.
자유면 경계조건을 정착하게 묘사할 수 있는 변위근사 유한차분법을 이용하는 시간영역 탄성파 모델링법을 고안하였다. 기존의 변위근사 유한차분법의 경우 변위와 매질의 물성을 격자점에 정의하는 격자군(격자점 기반의 격자군)을 이용하였으나, 이 연구에서 제시하는 새로운 유한차분법에서는 변위는 격자점에 정의하지만 매질의 물성을 격자점으로 둘러싸인 면에 정의하는 격자군(셀 기반의 격자군)을 이용한다. 매질의 물성을 셀에 정의할 경우 자유면에서 응력이 사라진다는 자유면 경계조건을 추가로 적용할 필요가 없으며 매질의 물성 변화만으로 자유면 경계조건을 표현할 수 있다. 수치예를 통한 정확도 분석 결과 셀 기반의 격자군을 이용할 경우 계산된 수치석인 해가 해석적인 해에 매우 근사함을 알 수 있었다.
This study is to show the qualitative analytic methods of facial asymmetry with three-dimensional morphometry and find out asymmetry change resulted from enlarging three local regions. Steel balls (1.2mm in diameter) were attached in twenty seven landmarks of a symmetrical artificial human skull. This artificial human skull was used as experimental materials. Twelve different asymmetrical artificial human skulls were formed by gradually enlarging the mandibular body length, gonial angle, and ramus height of the left hemiface. From the three-dimensional morphometry of each skull type, nine local area measurements and three total sum area measurements(representing the mandibular area, maxillary area, and lower facial area) were acquired and made into the surface area asymmetry degree. Menton deviation itself was used as the surface area asymmetry degree while right-left percentages were used in the other measurements. These surface area asymmetry degrees were compared with each other to find out asymmetry change according to the degree of actual facial asymmetry. Through the statistical analysis, following results were obtained. The results were as follows: 1. Left maxillary area of artificial human skull was 7.13$\pm$0.26% larger while mandibular area was 4.14$\pm$0.12% smaller than each those of right hemiface. After all, left lower facial area was 1.44$\pm$0.07% larger than those of right hemiface.(n=7). 2. Among the reduce rates of surface area asymmetry degree resulted from enlarging three local regions, ramus height was similar to mandibular body length while it was bigger than those of gonial angle. 3. Among the increase rates of menton deviation resulted from enlarging the local regions, ramus height was the biggest, mandibular body length was the second and gonial angle was the smallest. These results suggest that three-dimensional morphometry can be used to qualitatively analyse facial asymmetry and the asymmetry degree is more influenced by enlarging the ramus height, mandibular body length than those of gonial angle.
감은사지서삼층석탑의 표면오염물과 세척사례 조사 연구는 부재 표면에서 관찰되는 무기오염물의 성분분석과 오염물 제거 방법을 선정하기 위해 실시하였다. 표면오염물 조사는 육안관찰과 주사전자현미경, XRD를 이용하여 오염물의 상태를 파악하고 정성 정량분석을 통해 비교 분류하였다. 분석결과, 표면오염물은 철화합물이나 황화합물 등 화합물로 존재하며, 결정 형태는 원형, 타원형, 침상, 각형이 주를 이룬다. 오염물을 제거할 수 있는 방법을 검토한 결과, 미립재를 와류형식으로 분사하는 저압와류세척방법이 적당한 것으로 사료된다.
본 연구에서는 마멸과정을 선형파괴역학적 관점에서 해석하여, 탄성체의 표면 에 산재되어 있는 표면균열의 전파거동을 마멸과정규명의 입장에서 살펴보고자 한다. 우선 마멸거동에 관한 파괴역학적 접근방식에 의한 마멸이론의 확립을 위해서, 표면균 열이 내부균열보다 그 전파 가능성이 높다고 한 Keer등의 주장에 착안하여 Hertz 접촉 압력하의 경사진 표면균열의 전파거동을 선형파괴역학적으로 해석하고자 한다. 이론 해석에 있어서는 표면균열을 인상전립의 연속분포로 치환하고, 전립밀도분포함수에 관 한 특이적분방정식을 유도해서 Erdogangupta의 방법을 이용하여 그 해를 구하였다.
While job stress evaluations are reported in the recent surveys upon the nuclear power plants(NPPs), any significant advance in the types of questionnaires is not currently found. There are limitations to their usefulness as analytic tools for the management of safety resources in NPPs. Data mining(DM) has emerged as one of the key features for data computing and analysis to conduct a survey analysis. There are still limitations to its capability such as dimensionality associated with many survey questions and quality of information. Even though some survey methods may have significant advantages, often these methods do not provide enough evidence of causal relationships and the statistical inferences among a large number of input factors and responses. In order to address these limitations on the data computing and analysis capabilities, we propose an advanced procedure of survey analysis incorporating the DM method into a statistical analysis. The DM method can reduce dimensionality of risk factors, but DM method may not discuss the robustness of solutions, either by considering data preprocesses for outliers and missing values, or by considering uncontrollable noise factors. We propose three steps to address these limitations. The first step shows data mining with response surface method(RSM), to deal with specific situations by creating a new method called response surface data mining(RSDM). The second step follows the RSDM with detailed statistical relationships between the risk factors and the response of interest, and shows the demonstration the proposed RSDM can effectively find significant physical, psycho-social, and environmental risk factors by reducing the dimensionality with the process providing detailed statistical inferences. The final step suggest a robust stress management system which effectively manage job stress of the workers in NPPs as a part of a safety resource management using the surrogate variable concept.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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