• 제목/요약/키워드: Computational calculation

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건물분포를 고려한 도시형태의 프랙털(Fractal) 해석 (Fractal Analysis of Urban Morphology Considering Distributed Situation of Buildings)

  • 문태헌
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 프랙털(fractal)이론을 이용하여 도시공간을 구성하는 요소들의 특성을 반영하면서 도시형태를 정량적으로 측정하여 도시공간구조적 측면에서 그 의미를 알아보고자 하는 것이다. 프랙털이론은 단순히 사물이 공간상에서 차지하는 비율만을 대상으로 하는 밀도와 달리, 도시공간내부에 존재하는 사물들 간의 자기유사성(self-similarity )과 복잡함(complexity )을 양적으로 표현이 가능한 이론이다. 본 연구에서 도시의 형태는 프랙털차원(fractal dimension)으로 계산하여, 이론 적용의 타당성과 실제 도시형태를 비교분석해 보기 위해 도시화가 거의 완성된 북구주시(北九州市)와 지역 대부분이 농지로 구성되어 있는 신궁정(神宮町) 지역을 사례지역으로 하였다. 먼저 GIS 벡터데이터를 레스터데이터로 변환한 다음, 두 사례 지역의 프랙털차원을 계산하였다. 그 결과 북구주지역은 분석면적에 따라 프랙털차원 값에서 차이가 발생하지만, 시전체가 프랙털형상이라고 할 수 있었다. 그러나 신궁정 지역은 프랙털차원의 값이 작아 도시형상이 프랙털이라고 하기 어려운 결과가 도출되었다. 사례연구를 통해 프랙털이론이 도시형태를 정량적으로 측정 가능한 수단임을 알 수 있었으며 또한 구성요소간의 유사성을 반영할 수 있으므로 유사한 도시개발패턴이 이루어지는 경계(예를 들면 도시와 농촌의 경계)를 찾는 데에도 유효하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

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Heterogeneous 멀티코어 시스템에서 SRPT 스케줄링을 사용한 체류 시간 분석 (Sojourn Time Analysis Using SRPT Scheduling for Heterogeneous Multi-core Systems)

  • 양보미;박현재;최영준
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권3호
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    • pp.223-231
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    • 2017
  • 본 논문에서는 최근 광범위하게 사용되고 있는 멀티 코어 환경에서의 모바일 장치의 성능에 대하여 연구하였다. 이전에 연구되어왔던 멀티 코어의 성능에 대한 분석은, 대부분 데스크톱 PC에서의 분석이었고, heterogeneous 멀티 코어에 대한 분석방법이 충분하지 않았다. 이러한 문제점을 보완하고자 homogeneous 멀티 코어의 분석 방법을 응용한 heterogeneous 멀티 코어 환경에서 성능을 분석하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 이를 분석하는 데 있어서 작업의 할당에는 Size Interval Task Allocation (SITA) 기법을 사용하였고, 코어에서의 처리 방법은 Shortest Remaining Processing Time (SRPT) 기법을 사용하였다. 이 중 SITA 기법에서 가장 중요한 분석인 cutoff point에 대한 새로운 계산 방법을 제안하였고, 이를 체류 시간을 계산하는 데 사용함으로써 계산의 용이성과 정확성을 높였다. 또한, ESESC 시뮬레이터에서의 측정을 통해 분석값과 측정값에 큰 차이가 없음을 확인하였다.

신뢰성이론에 기반한 해양환경 콘크리트의 내구수명 평가 (Reliability-Based Service Life Estimation of Concrete in Marine Environment)

  • 김기현;차수원
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.595-603
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    • 2010
  • 염소이온 침투를 받는 해양환경 콘크리트의 확률기반 내구수명 예측을 위해 몬테카를로 시뮬레이션 방법이 많이 사용된다. 그러나 몬테카를로 시뮬레이션 방법은 해석에 매우 긴 시간이 소요되며 해석결과도 매번 다른 결과를 준다. 이에 비해 신뢰성해석에 자주 사용되는 모멘트법은 계산에 소요되는 시간의 거의 없고, 동일문제에 대해서는 항상 동일한 결과를 주는 장점이 있다. 이에 이 연구에서는 신뢰성이론의 모멘트법을 염소이온 침투에 대한 부식개시확률 산정에 적용하였다. 이를 위해 먼저 일계이차 모멘트법과 이계이차 모멘트법에 의한 파괴확률 산정 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석 프로그램들을 사용한 예제해석을 통하여 일계이차 모멘트법에 비하여 이계이차 모멘트법이 더 정확한 부식개시확률 산정결과를 줌을 확인하였다. 또 부식개시확률에 미치는 각 확률변수의 영향을 평가하는 민감도 해석을 수행하였으며, 가장 큰 영향인자는 피복두께로 나타났다. 특히 피복두께의 변동계수 변화에 의한 영향이 평균값 변화에 의한 영향 보다 더욱 현저함을 확인하였다.

Numerical and Experimental Investigations of Dynamic Stall

  • Geissler, Wolfgang;Raffel, Markus;Dietz, Guido;Mai, Holger
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.19-19
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    • 2009
  • Dynamic Stall is a flow phenomenon which occurs on the retreating side of helicopter rotor blades during forward flight. It also occurs on blades of stall regulated wind turbines under yawing conditions as well as during gust loads. Time scales occurring during this process are comparable on both helicopter and wind turbine blades. Dynamic Stall limits the speed of the helicopter and its manoeuvrability and limits the amount of power production of wind turbines. Extensive numerical as well as experimental investigations have been carried out recently to get detailed insight into the very complex flow structures of the Dynamic Stall process. Numerical codes have to be based on the full equations, i.e. the Navier-Stokes equations to cover the scope of the problems involved: Time dependent flow, unsteady flow separation, vortex development and shedding, compressibility effects, turbulence, transition and 3D-effects, etc. have to be taken into account. In addition to the numerical treatment of the Dynamic Stall problem suitable wind tunnel experiments are inevitable. Comparisons of experimental data with calculated results show us the state of the art and validity of the CFD-codes and the necessity to further improve calculation procedures. In the present paper the phenomenon of Dynamic Stall will be discussed first. This discussion is followed by comparisons of some recently obtained experimental and numerical results for an oscillating helicopter airfoil under Dynamic Stall conditions. From the knowledge base of the Dynamic Stall Problems, the next step can be envisaged: to control Dynamic Stall. The present discussion will address two different Dynamic Stall control methodologies: the Nose-Droop concept and the application of Leading Edge Vortex Generators (LEVoG's) as examples of active and passive control devices. It will be shown that experimental results are available but CFD-data are only of limited comparison. A lot of future work has to be done in CFD-code development to fill this gap. Here mainly 3D-effects as well as improvements of both turbulence and transition modelling are of major concern.

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Development of a New Modeling Technique to Simulate 3-dimensional Electroplating System Considering the Effects of Fluid Flow

  • Lim, Kyung-Hwan;Lee, Minsu;Yim, Tai Hong;Seo, Seok;Yi, Kyung-Woo
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.408-415
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    • 2019
  • Electroplating is a widely used surface treatment method in the manufacturing process of electronic parts and uniformity of the electrodeposition thickness is very crucial for these applications. Since many variables including fluid flow influence the uniformity of the film, it is difficult to conduct efficient research only by experiments. So many studies using simulation have been carried out. However, the most popular simulation technique, which calculates secondary current distribution, has a limitation on the considering the effects of fluid flow on the deposition behavior. And modified method, which is calculating a tertiary current distribution, is limited to a two-dimensional study of simple shapes because of the massive computational load. In the present study, we propose a new electroplating simulation method that can be applied to complex shapes considering the effect of flow. This new model calculates the electroplating process with three steps. First, the thickness of boundary layers on the surface of the cathode plane and velocity magnitudes at the positions are calculated from the simulation of fluid flow. Next, polarization curves of different velocities are obtained by calculations or experiments. Finally, both results are incorporated into the electroplating simulation program as boundary conditions at the cathode plane. The results of the model showed good agreements with the experimental results, and the effects of fluid flow of electrolytes on the uniformity of deposition thickness was quantitatively predicted.

복합요소법을 이용한 항내 파낭 응답 수치해석 (Numerical Analysis of Wave Agitations in Arbitrary Shaped Harbors by Hybrid Element Method)

  • 정원무;편종근;정신택;정경태
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.34-44
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    • 1992
  • 단주기파의 항내 침입ㆍ변형에 의한 수면파난 현상을 효과적으로 예측하기 위한 수치모형을 제안하였다. 해저면 마찰을 고려한 완경사 방정식을 기본으로 하고 고체 경과면에서는 부분흡수 경계조건을 사용하였다. 방파제 주변과 항내 영역은 유한요소로 모형화하고 항외 영역에서는 Helmholtz 방정식의 해석해를 사용하는 복합요소법을 이용하였다. Chen과 Mei(1974)의 방법에 따라 경계치 문제의 범함수를 구한 후 구함되는 최종적인 연입방정식을 Gauss 소거법으로 푸는 수치모형을 수립하였다. 양익방파제에 의한 파의 회절에 대한 수치모형실험(Pos and Kilner, 1987)과 수치계산을 비교한 결과 양자가 양호하게 일치하여 본 수치모형의 타당성이 검증되었다. 본 모형은 유한차분 모형에 비해 경계면과 반사의 처리가 정확한 반면 상대적으로 커다란 컴퓨터 기억용양을 필요로 하므로 사각형 요소를 사용하는 등의 개선이 요구되었다.

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제철슬러지 소각로 열교환기에서의 파울링특성 연구 (A Study on the Heat Exchanger Fouling Characteristics of Sludge Incinerator at the IronWorks)

  • 박상일;김정근;김기홍;박용준;조성문
    • 에너지공학
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    • 제12권3호
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    • pp.223-230
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    • 2003
  • 본 연구에서는 제철소의 슬러지 소각로 배가스의 냉각을 위한 열교환기에서의 가스측 파울링 현상의 측정 및 분석에 대한 연구를 수행하였다. 소각로 배가스는 열교환기의 수직 전열관을 통과하면서 냉각되며 동시에 연소용 공기를 예열한다. 이러한 열교환기의 파울링은 주로 열교환기 입구에 발생하여, 본 연구에서는 열교환기의 입구 형태와 비슷한 형상의 오염다공판을 사용하여 슬러지 소각로 배가스의 파울링 현상을 측정하였으며, 부착분진에 대한 특성분석을 수행하였다. 분석 결과, 분진 부착율은 온도와 분진성분 및 분진크기에 영향을 받으며, 또한 오염다공판의 위치에 따라 부착형태가 다르게 나타났다. 또한 전산 해석을 통하여 오염다공판의 구멍 크기에 따라 분진부착율이 변하는 것을 알 수 있었다. 그리고 오염다공판을 사용하여 다관식 원통형 열교환기의 입구에서의 파울링 특성을 측정할 수 있음을 확인하였다.

유체-고체 상호작용 (FSI)기법을 이용한 이엽기계식 인공심장판막을 지나는 혈액유동과 판첨거동에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Pulsatile Blood Flow through a Bileaflet Mechanical Heart Valve and Leaflet Behavior Using Fluid-Structure Interaction (FSI) Technique)

  • 최청렬;김창녕
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.14-22
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    • 2004
  • Bileaflet mechanical valves have the complications such as hemolysis and thromboembolism, leaflet damage, and leaflet break. These complications are related with the fluid velocity and shear stress characteristics of mechanical heart valves. The first aim of the current study is to introduce fluid-structure interaction method for calculation of unsteady and three-dimensional blood flow through bileaflet valve and leaflet behavior interacted with its flow, and to overcome the shortness of the previous studies, where the leaflet motion has been ignored or simplified, by using FSI method. A finite volume computational fluid dynamics code and a finite element structure dynamics code have been used concurrently to solve the flow and structure equations, respectively, to investigate the interaction between the blood flow and leaflet. As a result, it is observed that the leaflet is closing very slowly at the first stage of processing but it goes too fast at the last stage. And the results noted that the low pressure is formed behind leaflet to make the cavitation because of closing velocity three times faster than opening velocity. Also it is observed some fluttering phenomenon when the leaflet is completely opened. And the rebounce phenomenon due to the sudden pressure change of before and after the leaflet just before closing completely. The some of time-delay is presented between the inversion point of ventricle and aorta pressure and closing point of leaflet. The shear stress is bigger and the time of exposure is longer when the flow rate is maximum. So it is concluded that the distribution of shear stress at complete opening stage has big effect on the blood damage, and that the low-pressure region appeared behind leaflet at complete closing stage has also effect on the blood damage.

Actuator Disk Model 기반의 로터 해석자를 사용한 방풍 구조물 내부의 로터 성능 예측 (The Performance Estimation of Rotor in Wind Fence by Rotor Analysis Solver based on Actuator Disk Model)

  • 김태우;오세종;강희정;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.429-439
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    • 2013
  • 본 연구에서는 로터 성능 해석을 위한 로터 성능 해석자를 개발하고 이를 사용하여 방풍 구조물 내부의 로터 성능 해석을 수행하였다. 로터 성능 해석자는 깃요소 이론 기반의 actuator disk model을 사용한 해석자를 사용하였다. 또한, 주변의 구조물로 인한 로터 하중의 비대칭성을 고려하기 위해 깃요소 이론에서 블레이드의 flapping 운동에 대한 해석을 수행하여 유효받음각 계산에 적용하였다. 개발된 해석자를 사용하여 바닥면과 벽면에 의한 로터 성능 변화에 관한 연구와 비교 검증을 수행하였다. 방풍 구조물 형상에 따른 로터 성능 해석을 통해 방풍 구조물에 의한 로터 성능 감소 현상을 확인하였다. 이를 통해 방풍 구조물이 없는 경우 대비 95% 이상의 로터 성능 비를 가지는 방풍 구조물의 유출입덕트 면적을 제안하였다.

Numerical Investigation of Liquid Flows in Parallel Columns for Use in the Al or Mg Die-Casting

  • Suh, Yong-Kweon;Li, Zi-Lu;Jeong, Jong-Hyun
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.229-234
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    • 2005
  • Following the recent trend in the automotive manufacturing technologies, the product design subject to the die casting becomes more and more complex. The requirement of the die design becomes more demanding than ever before. In some cases the product's shape can have multiple slender manifolds. In such cases, design of the inlet and outlet parts of the die is very important in the whole manufacturing process. The main issues required for the qualified products are to attain gentle and uniform flow of the molten liquid within the passages of the die. To satisfy such issues, the inlet cylinder ('bed cylinder' in this paper) must be as large as possible and simultaneously the outlet opening at the end of each passage must be as small as possible. However these in turn obviously bring additional manufacturing costs caused by re-melting of the bed cylinder and increased power due to the small outlet-openings. The purpose of this paper is to develop effective simulation methods of calculation for fluid flows in multiple columns, which mimic the actual complex design, and to get some useful information which can give some contributions to the die-casting industry. We have used a commercial code CFX in the numerical simulation. The primary parameter involved is the size of the air-vent. We will show how the very small opening of the outlet, i.e. the air-vent, can be treated with the aid of the porous model provided in the code. To check the validity of the numerical results we have also conducted a simple experiment by using water.

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