• Wind and Structures
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• 제27권3호
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• pp.187-197
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• 2018

In this study, aerodynamic characteristics of a horizontal axis wind turbine (HAWT) were evaluated and discussed in terms of measured data in existing onshore wind farm. Five wind turbines (T1, T2, T3, T4 and T5) were selected, and hub-height wind speed, $U_D$, wind turbine power output, P and turbine rotational speed, ${\Omega}$ data measured from these turbines were used for evaluation. In order to obtain characteristics of axial flow induction factor, a, power coefficient, $C_p$, thrust force coefficient, $C_T$, thrust force, T and tangential flow induction factor, a', Blade Element Momentum (BEM) theory was used. According to the results obtained, during a year, probability density of turbines at a rotational speed of 16.1 rpm was determined as approximately 45%. Optimum tip speed ratio was calculated to be 7.12 for most efficient wind turbine. Maximum $C_p$ was found to be 30% corresponding to this tip speed ratio.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.477-486
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• 2008

Numerical analysis for slamming impact phenomena has been carried out when 2-dimensional wedge shaped structure with finite deadrise angles enter the free surface by using a commertial CFD code, FLUENT. Fluid is assumed incompressible and entry speed of the structure is kept constant. Geo-reconstruct scheme (or PLIC-VOF scheme) is used for the tracking of the deforming free surface. User defined function of 6 degrees of freedom motion and moving dynamic mesh option are used for the expression of the downward motion of the structure and deforming of unstructured meshes adjacent to the structure. The magnitude and the location of impact pressure and the total drag force which is the summation of pressures distributed at the bottom of the structure are analyzed. Results of the analysis show good agreement with the results of similarity solution, asymptotic solution and the solution of BEM.

• Ocean Systems Engineering
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• 제5권2호
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• pp.109-123
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• 2015

In the present study, the coupled dynamic response of a Submerged Floating Tunnel (SFT) and mooring lines under regular waves is solved by using two independent numerical simulation methods, OrcaFlex and CHARM3D, in time domain. Variations of Buoyancy to Weight Ratio (BWR), wave steepness/period, and water/submergence depth are considered as design and environmental parameters in the study. Two different mooring-line configurations, vertical and inclined, are studied to find an optimum design in terms of limiting tunnel motions and minimizing mooring-line tension. The numerical results are successfully validated by direct comparison against published experimental data. The results show that tunnel motions and tether tensions grow with wave height and period and decrease with submergence depth. The inclined mooring system is more effective in restricting tunnel motions compared to the vertical mooring system. Overall, the present study demonstrates the feasibility of this type of structure as an alternative to traditional bridges or under-seabed tunnels.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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• pp.220-223
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• 2003

This paper is aimed at determining the e-field distribution by apply voltage of air void, which can be generate air void in the XLPE cable for ultra high voltage. E-field distribution had an effect in XLPE due to the type and position of void, compared and studied. This method of analysis is based on the quasi-static electromagnetic 3D simulation program by boundary element method (BEM): Applied AC 3[kV], discretization of 2000 elements, 4 angular periodicity, The result of experiment indicate that E-field distribution appeared the highest levels on the void position of electrode 2[nm] outer boundary and shape of the smallest inner angle in the void. This will serve to explain the XLPE cable degradation studied of possible, connected cable variation of position and shape of void effects to e-field concentration.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.582-592
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• 2006

This paper presents experimental and analytic methods to reduce interior noise generated by car axle. The test vehicle has a whine noise problem at passenger seats. In order to identify transfer path of interior axle noise, the vibration path analysis, the modal analysis and running modal analysis are systematically employed. By using these various methods, it has been founded that the interior noise generated by car axle was air borne noise. To reduce and predict axle noise, various structural modifications are performed by using FEM and BEM techniques, respectively. Through the modification of the axle structure, the air borne noise of the axle was reduced 3$\sim$4 dBA level.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3374-3383
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• 2011

본 연구는 유한한 크기의 선저경사각을 갖는 2차원 쐐기형 구조물의 슬래밍 충격 현상을 수치 해석하였다. 비압축성 유체를 가정하였으며, 구조물의 입수 속도는 일정하게 유지하였다. 자유수면의 대 변형 및 동적 거동의 해석을 위해서 Geo-reconstruct(or PLIC-VOF) scheme을 사용하였다. 선저경사각이 $10^{\circ}$, $20^{\circ}$ 및 $30^{\circ}$인 경우에 대해서 해석을 수행하였으며, 각각의 선저경사각에 대하여 입수면의 격자 크기 및 입수 속도를 변화시켜 슬래밍 충격력 수치 해석 결과에 미치는 영향을 조사하였다. 수치해석 결과는 Dobrovol'skaya(1969)의 상사해(similarity solution), Wagner 방법에 기초한 점근해(asymptotic solution) 및 경계요소법(Zhao et al.(1993))에 의한 해석 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권5호
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• pp.423-430
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• 2014

파이프 유동 내에서 일어나는 소음 및 진동현상의 경우 일반적으로 난류유동과 근처의 벽면사이의 유동유기진동에 의해 일어나게 된다. 복잡한 난류유동을 가지는 확장관의 단순한 경우에서 본 연구는 수행되었지만, 방사소음의 경우 주어진 모델에서 크기와 형상 그리고 두께 등에 상당히 영향을 받게 된다. 또한, 방사소음은 그 파가 퍼져나가면서 주위 시스템에 교란특성이나 불안정성을 야기시키게 되는데 결국 중요한 파단과 파손을 일으키게 된다. 본 연구는 다양한 상용프로그램들 (Fluent, NASTRAN, 그리고 VIRTUAL LAB)을 이용하여 이러한 현상을 파악하고자 하였다. 이 연구를 통해 유동소음에 있어 깔려있는 물리현상들을 이해하고자 하였다. 확장관의 경우 단면적의 급격한 변화에 의해 박리와 높은 압력강하를 겪게 되는데, 방사소음의 계산으로 이 방사소음의 크기가 100에서 500Hz영역에서 전체적으로 약 20dB정도 감소시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1489-1495
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• 2012

본 논문에서는 부유식 플랫폼의 동적 거동을 고려하여 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석을 수행하였다. 풍력 발전기는 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브 그리고 3 개의 블레이드로 구성된다. 타워는 3 차원 빔 요소를 사용하여 탄성체로 모델링하여 탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동 방정식을 구성하였다. 회전하는 블레이드에는 블레이드 요소 운동량 이론에 따라 계산된 공기역학적 힘이 적용되었고, 부유식 플랫폼에는 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘 그리고 계류력이 적용되었다. 타워의 구조 동역학적 거동을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 굽힘 모멘트와 응력을 산출하고 허용치와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2844-2850
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• 2015

철도의 운행으로 인하여 발생하는 다양한 소음 중 큰 부분을 차지하고 있는 전동소음의 경우 차륜과 레일의 접촉에 의하여 진동과 이로 인한 소음방사가 발생하므로, 레일 진동에 대한 특성과 이로 인한 방사소음과의 상호연관성 및 특성의 파악이 필요하다. 본 연구에서는 레일의 유한요소 모델을 구성하고 경계요소법을 이용하여 진동으로 인해 발생하는 소음방사를 예측하였다. 입력으로는 레일에서의 진동속도 계측치를 이용하였고 소음방사 예측결과를 계측결과와 비교하여 해석기법의 신뢰성을 검증하였다. 또한 레일 감쇄 특성에 따른 소음방사 특성을 주파수 영역에서 검토하여 레일 댐핑재의 적용에 따라 약 3dB(A)의 방사소음 저감 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권4호
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• pp.50-56
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• 2012

When a liquid cargo tank is partially filled with fluid, internal impact loads can be occurred from the vessel's motions. In this study, liquid sloshing problems with a thin top layer of particles with a lighter density than water and the coupling effects of the liquid-sloshing/vessel-motion were investigated in order to reduce the sloshing-induced impact loads. The PNU-MPS (Pusan-National-University-modified Moving Particle Simulation) method for solving the liquid motion inside a tank and the CHARM3D BEM (Boundary Element Method) based time-domain ship motion analysis program for vessel-motion simulation were coupled. From the simulation results, we could see that the floaters seemed to be quite effective at reducing the sloshing impact loads in the case of tank-only sloshing problems, but not as much for the coupling problem with vessel motion.