강제순환 냉각상실사고시 조밀화된 저장계통의 사용후 핵연료에서 생성된 붕괴열의 제거를 확인하기 위한 자연순환 해석모델이 개발되었다 채택된 수치기법은 ADI방법에 근거하였다. 사용후 핵연료의 붕괴열 생성율은 ANS-79 붕괴열 모델에 따라 계산되었으며, 보수적인 붕괴열 생성량 입력을 위해 chopped sine곡선에 따른 비균일 표면열속이 가정되었다. 저장조내 국부비등의 발생 가능성을 조사하기 위해서 민감도분석이 수행되었으며, 이는 핵연료간 거리 비, 열 생성량 및 핵연료 봉 반지름 등의 여러 변수를 변경시킴으로서 이루어졌다. 이 모델의 적용결과는 적절한 냉각시간 후의 조밀화된 사용후 핵연료 다발을 통한 자연대류 유량이 안전하고 효과적인 방식으로 저장조의 온도준위를 조절할 수 있음을 보여주고 있으며, 또한 사용후 핵연료봉 재배치를 위한 냉각시간에 관한 허용기준이 얻어졌다.
본 연구는 실제 선박 주위의 점성 유동에 대해 RANS방정식을 사용하여 해석함으로써 그 계산 방법의 타당성 및 선형 설계에의 유효성을 입증하고, 모형선 크기에 따른 점성 유동의 영향, 즉 척도효과에 대한 기초 연구를 목적으로 하였다. 높은 레이놀즈수에서의 난류유동을 계산하기 위해 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 채용하였으며, 물체 근처에서는 벽법칙을 사용하였다. 선체의 3차원 형상을 효과적으로 처리하기 위해 물체적합좌표계를 이용하여 실제영역에서 유도된 지배방정식을 계산영역으로 변환시켰으며, 유한체적법을 사용하여 이산화시켰다. 압력 계산은 SIMPlE법을 사용하였으며, 이산화된 식들은 TDMA를 이용한 선순법으로 해를 구하였다. 실제 계산대상 선박은 4410 TEU급 콘테이너 운반선과 50,000 DWT급 살물 운반선으로 모형선 크기와 실선 크기에 대해 점성유동을 해석하여 비교하였으며, 모형선에 대해서 저항시험, 프로펠러 면에서의 반류분포 조사 시험, 그리고 한계유선 조사시험을 수행하여 계산결과와 비교 검토하였다. 계산결과는 선미 유동장에서의 평균속도와 압력 분포에 있어서 선미 형상에 따른 효과와 척도효과를 잘 묘사하고 있다. 특히, 계산된 프로펠러 변에서의 반류분포와 선체 표변에서의 한계유선 분포는 실험과 정성적으로 잘 일치하고 있으며, 점성저항 추정에 있어서는 실험 값과 ${\pm}5%$ 이내로 예측하고 있음을 보여 주고 있어 선형 개발의 설계 도구로 활용될 수 있음을 알 수 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권5호
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pp.500-509
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2013
SCR 머플러 입구와 촉매사이에 설치되는 다공튜브 형상변화에 따른 촉매 삽입형 urea-SCR 머플러 내부유동특성이 해석적으로 조사되었다. 다공튜브는 요소수 분무와 배기가스 혼합물의 공간분포 향상을 통한 $NO_x$ 저감율 증대 및 암모니아 슬립을 방지하기 위해 사용되는 장치이다. 다공튜브 오리피스 면적비 변화가 챔버 내부 유동 및 촉매 전후단의 속도분포에 끼치는 영향이 조사되었으며, 속도분포에 대한 균일도 지수가 최적설계 관점에서 평가되었다. 해석은 상용 유동해석 프로그램을 이용하여 정상상태에서 수행되었으며 요소수 분무와 배기가스 혼합물 대신 상온의 공기가 작동유체로 사용되었다. 해석결과로부터 다공튜브 형상은 머플러 입구와 촉매 전단 사이에 형성된 챔버 내 벌크 선회유동과 촉매 전후단 속도분포의 균일도지수에 큰 영향을 끼침을 알 수 있었다.
The tropical wet evergreen, tropical semi evergreen and moist deciduous forest types are projected to be impacted by climate change. In the Western Ghats region, a biodiversity hotspot, evergreen forests including semi evergreen account for 30% of the forest area and according to climate change impact model projections, nearly a third of these forest types are likely to undergo vegetation type change. Similarly, tropical moist deciduous forests which account for about 28% of the forest area are likely to experience change in about 20% of the area. Thus climate change could adversely impact forest biodiversity and product flow to the forest dependent households and communities in Uttara Kannada district of the Western Ghats. This study analyses the distribution of non-timber forest product yielding tree species through a network of twelve 1-ha permanent plots established in the district. Further, the extent of dependence of communities on forests is ascertained through questionnaire surveys. On an average 21% and 28% of the tree species in evergreen and deciduous forest types, respectively are, non-timber forest product yielding tree species, indicating potential high levels of supply of products to communities. Community dependence on non-timber forest products is significant, and it contributes to Rs. 1199 and Rs. 3561/household in the evergreen and deciduous zones, respectively. Given that the bulk of the forest grids in Uttara Kannada district are projected to undergo change, bulk of the species which provide multiple forest products are projected to experience die back and even mortality. Incorporation of climate change projections and impacts in forest planning and management is necessary to enable forest ecosystems to enhance resilience.
해운사는 화물수송을 통해 수입을 창출하며 그 수송의 근간이 되는 선박에 대한 투자의 의사결정이 그 무엇보다 중요하다. 그럼에도 불구하고 기존에는 모든 상황이 정태적으로 고정된 것으로 가정하는 경제성 분석 방법인 현금흐름할인법을 주로 활용하였다. 따라서 본 연구는 선박 투자의 비가역성과 편익의 불확실성을 고려하여 경제성 분석 시 실물옵션 모형이 유용함을 보여주는데 있다. 특히 본 연구는 실물옵션 중 이항옵션가격결정모형을 활용하였으며, A해운사의 실 투자자료를 활용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 분석 결과, 현금흐름할인법 중 순현재가치법에 따른 중고선박의 투자가치는 음(-)으로 분석되었으나 의사결정의 유연성을 반영할 수 있는 이항옵션가격결정모형에서의 투자가치는 양(+)의 경제성이 있는 것으로 평가되었다. 또한 선박 투자의 경제성은 수익 변동성과 할인율에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 해운사의 선박 투자의사 결정 시 기존 현금흐름할인법과 더불어 실물옵션 모형을 활용하면 보다 유연한 결정을 하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.
The purpose of this study is on the prediction of the acoustic performance of the lined rectangular plenum chamber which can be used in the HVAC systems. The lined plenum chamber is modeled as a piston driven rectangular tube without mean flow and the acoustic pressure in the lined chamber is obtained by superposing the three dimensional pressure due to each of uniformly and harmonically fluctuating pistons. The arbitrary locations of inlet/outlet ports as well as the acoustic higher order modes generated at the area discontinuities of the port chamber interfaces are taken into consideration. The four-pole parameters can be derived by imposing the proper boundary conditions on each inlet and outlet ports. The lining material on the internal wall is assumed to be a bulk-reacting model. A single weak variation statement which satisfies the fluctuating rigid piston condition and the pressure and displacement continuity condition at the interface between the lining material and the airway was developed. The set of cosine functions were used as the admissible function when applying the Rayleigh-Ritz method. Computed results are compared with those predicted by using the locally-reacting lining material and experimental results, respectively. There are a good agreement shown between the results by the Rayleigh-Ritz method and the experiment results. The derived transfer matrices can be easily combined with other four-pole parameters of different types of mufflers for the calculation of the whole system performance.
CTA(cellulose triacetate) 막을 이용한 물과 에탄올의 투과증발(pervaporation) 막분리에서 수착과 투과실험으로부터 용해-확산 투과기구modeling 및 그 함수형과 parameters에 대한 해석을 시도하였다. 순성분들의 수착 data를 사용하여 Flory-Huggins 식으로 계산한 3 성분계(에탄올/물/CTA) 수착평형 조성을 추산하여 실측치와 비교하였다. 막 내부의 조성과 액상의 평형 조성간에 열역학적 평형 관계식을 적용하기 위해 막 내 겉보기 활동도를 Wilson식과 Van Laar식으로 상관시켰다. 투과속도식은 한 성분의 투과속도가 그 성분의 막 내 농도구배에 비례하며, 또한 확산계수의 농도 의존성이 에탄올 농도만의 지수함수라고 가정하여 물과 에탄을 투과속도를 계산하였으며 이는 실측치와 잘 일치하였다. 한 성분의 투과속도와 수착량이 다른 성분에 비해 현저히 작은 경우에는 대류항을 무시할 수 없음을 알았고, 온도가 높고, 투과측 압력이 낮을수록 투과속도와 투과선택도가 증가하였다.
Rong, Shaofeng;Tang, Xiaoqing;Guan, Shimin;Zhang, Botao;Li, Qianqian;Cai, Baoguo;Huang, Juan
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제31권6호
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pp.890-901
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2021
The 11α-hydroxylation of canrenone can be catalyzed by Aspergillus ochraceus in bioreactors, where the geometry of the impeller greatly influences the biotransformation. In this study, the effects of the blade number and impeller diameter of a Rushton turbine on the 11α-hydroxylation of canrenone were considered. The results of fermentation experiments using a 50 mm four-blade impeller showed that 3.40% and 11.43% increases in the conversion ratio were achieved by increasing the blade number and impeller diameter, respectively. However, with an impeller diameter of 60 mm, the conversion ratio with a six-blade impeller was 14.42% lower than that with a four-blade impeller. Data from cold model experiments with a large-diameter six-blade impeller indicated that the serious leakage of inclusions and a 22.08% enzyme activity retention led to a low conversion ratio. Numerical simulations suggested that there was good gas distribution and high fluid flow velocity when the fluid was stirred by large-diameter impellers, resulting in a high dissolved oxygen content and good bulk circulation, which positively affected hyphal growth and metabolism. However, a large-diameter six-blade impeller created overly high shear compared to a large-diameter four-blade impeller, thereby decreasing the conversion ratio. The average shear rates of the former and latter cases were 43.25 s-1 and 35.31 s-1, respectively. We therefore concluded that appropriate shear should be applied in the 11α-hydroxylation of canrenone. Overall, this study provides basic data for the scaled-up production of 11α-hydroxycanrenone.
많은 연구에서 비점착성 부유사의 입경분포를 평균입경와 표준편차를 이용해 묘사한다. 그러나 부유사는 크기가 다른 많은 입자의 혼합물로 구성되어 있다. 난류조건에서 부유사의 이동은 크기와 밀도로부터 계산된 침강속도에 영향을 받는다. 따라서 비점착성 부유사의 이동을 이해하려면 입경 분포를 보다 정량적으로 고려하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 난류조건에서 부유사의 입경분포를 모의할 수 있는 간편한 모형화 방법을 제시하는 것이다. 점착성 유사와 비점착성 유사의 차이에 대한 이해를 바탕으로, 점착성 부유사를 위한 추계학적 응집 모형을 비점착성 유사의 입경분포 모의에 적합하도록 수정하였다. 본 연구에서 제안하는 간편법의 적용성을 살펴보기 위해 선행연구의 실험자료에 적용하여 모의 결과와 비교하였다. 수치 모의의 결과를 통해 본 연구에서 제안한 모형이 실험값에서 나타나는 주요한 특성을 모사할 수 있다는 점을 확인하였다. 이를 바탕으로 유사 이동 모형을 사용하여 부유사 입경분포를 모의하는 접근 방식이 부유사 입경분포의 중요한 특성을 이해하기에 효과적이라는 결론을 얻었다.
In this work a multi-fidelity non-intrusive polynomial chaos (MF-NIPC) has been applied to a structural wind engineering problem in architectural design for the first time. In architectural design it is important to design structures that are safe in a range of wind directions and speeds. For this reason, the computational models used to design buildings and bridges must account for the uncertainties associated with the interaction between the structure and wind. In order to use the numerical simulations for the design, the numerical models must be validated by experi-mental data, and uncertainties contained in the experiments should also be taken into account. Uncertainty Quantifi-cation has been increasingly used for CFD simulations to consider such uncertainties. Typically, CFD simulations are computationally expensive, motivating the increased interest in multi-fidelity methods due to their ability to lev-erage limited data sets of high-fidelity data with evaluations of more computationally inexpensive models. Previous-ly, the multi-fidelity framework has been applied to CFD simulations for the purposes of optimization, rather than for the statistical assessment of candidate design. In this paper MF-NIPC method is applied to flow around a rectan-gular 5:1 cylinder, which has been thoroughly investigated for architectural design. The purpose of UQ is validation of numerical simulation results with experimental data, therefore the radius of curvature of the rectangular cylinder corners and the angle of attack are considered to be random variables, which are known to contain uncertainties when wind tunnel tests are carried out. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are solved by a solver that employs the Finite Element Method (FEM) for two turbulence modeling approaches of the incompressible Navier-Stokes equations: Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes (URANS) and the Large Eddy simulation (LES). The results of the uncertainty analysis with CFD are compared to experimental data in terms of time-averaged pressure coefficients and bulk parameters. In addition, the accuracy and efficiency of the multi-fidelity framework is demonstrated through a comparison with the results of the high-fidelity model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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