• 제목/요약/키워드: Energy Validation

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Aerodynamic and Aeroelastic Tool for Wind Turbine Applications

  • Viti, Valerio;Coppotelli, Giuliano;De Pompeis, Federico;Marzocca, Pier
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.30-45
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    • 2013
  • The present work focuses on the unsteady aerodynamics and aeroelastic properties of a small-medium sized wind-turbine blade operating under ideal conditions. A tapered/twisted blade representative of commercial blades used in an experiment setup at the National Renewable Energy Laboratory is considered. The aerodynamic loads are computed using Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques. For this purpose, FLUENT$^{(R)}$, a commercial finite-volume code that solves the Navier-Stokes and the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations, is used. Turbulence effects in the 2D simulations are modeled using the Wilcox k-w model for validation of the CFD approach. For the 3D aerodynamic simulations, in a first approximation, and considering that the intent is to present a methodology and workflow philosophy more than highly accurate turbulent simulations, the unsteady laminar Navier-Stokes equations were used to determine the unsteady loads acting on the blades. Five different blade pitch angles were considered and their aerodynamic performance compared. The structural dynamics of the flexible wind-turbine blade undergoing significant elastic displacements has been described by a nonlinear flap-lag-torsion slender-beam differential model. The aerodynamic quasi-steady forcing terms needed for the aeroelastic governing equations have been predicted through a strip-theory based on a simple 2D model, and the pertinent aerodynamic coefficients and the distribution over the blade span of the induced velocity derived using CFD. The resulting unsteady hub loads are achieved by a first space integration of the aeroelastic equations by applying the Galerkin's approach and by a time integration using a harmonic balance scheme. Comparison among two- and three- dimensional computations for the unsteady aerodynamic load, the flap, lag and torsional deflections, forces and moments are presented in the paper. Results, discussions and pertinent conclusions are outlined.

Variable Density Yield Model for Irrigated Plantations of Dalbergia sissoo Grown Under Hot Arid Conditions in India

  • Tewari, Vindhya Prasad
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제28권4호
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    • pp.205-211
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    • 2012
  • Yield tables are a frequently used data base for regional timber resource forecasting. A normal yield table is based on two independent variables, age and site (species constant), and applies to fully stocked (or normal) stands while empirical yield tables are based on average rather than fully stocked stands. Normal and empirical yield tables essentially have many limitations. The limitations of normal and empirical yield tables led to the development of variable density yield tables. Mathematical models for estimating timber yields are usually developed by fitting a suitable equation to observed data. The model is then used to predict yields for conditions resembling those of the original data set. It may be accurate for the specific conditions, but of unproven accuracy or even entirely useless in other circumstances. Thus, these models tend to be specific rather than general and require validation before applying to other areas. Dalbergia sissoo forms a major portion of irrigated plantations in the hot desert of India and is an important timber tree species where stem wood is primarily used as timber. Variable density yield model is not available for this species which is very crucial in long-term planning for managing the plantations on a sustained basis. Thus, the objective of this study was to develop variable density yield model based on the data collected from 30 sample plots of D. sissoo laid out in IGNP area of Rajasthan State (India) and measured annually for 5 years. The best approximating model was selected based on the fit statistics among the models tested in the study. The model develop was evaluated based on quantitative and qualitative statistical criteria which showed that the model is statistically sound in prediction. The model can be safely applied on D. sissooo plantations in the study area or areas having similar conditions.

Research on Discontinuous Pulse Width Modulation Algorithm for Single-phase Voltage Source Rectifier

  • Yang, Xi-Jun;Qu, Hao;Tang, Hou-Jun;Yao, Chen;Zhang, Ning-Yun;Blaabjerg, Frede
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.433-445
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    • 2014
  • Single phase voltage source converter (VSC) is an important power electronic converter (PEC), including single-phase voltage source inverter (VSI), single-phase voltage source rectifier (VSR), single-phase active power filter (APF) and single-phase grid-connection inverter (GCI). As the fundamental part of large scale PECs, single-phase VSC has a wide range of applications. In the paper, as first, on the basis of the concept of the discontinuous pulse-width modulation (DPWM) for three-phase VSC, a new DPWM of single-phase VSR is presented by means of zero-sequence component injection. Then, the transformation from stationary frame (abc) to rotating frame (dq) is designed after reconstructing the other orthogonal current by means of one order all-pass filter. Finally, the presented DPWM based single-phase VSR is established analyzed and simulated by means of MATLAB/SIMULINK. In addition, the DPWMs presented by D. Grahame Holmes and Thomas Lipo are discussed and simulated in brief. Obviously, the presented DPWM can also be used for single-phase VSI, GCI and APF. The simulation results show the validation of the above modulation algorithm, and the DPWM based single-phase VSR has reduced power loss and increased efficiency.

간세포암 환자의 증상군 분류와 타당도 검증 (Identification and Validation of Symptom Clusters in Patients with Hepatocellular Carcinoma)

  • 조명숙;권인각;김희선;김경희;류은정
    • 대한간호학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.683-692
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    • 2009
  • Purpose: The purpose of this study was to identify cancer-related symptom clusters and to validate the conceptual meanings of the revealed symptom clusters in patients with hepatocellular carcinoma. Methods: This study was a cross-sectional survey and methodological study. Patients with hepatocellular carcinoma (N=194) were recruited from a medical center in Seoul. The 20-item Symptom Checklist was used to assess patients' symptom severity. Selected symptoms were factored using principal-axis factoring with varimax rotation. To validate the revealed symptom clusters, the statistical differences were analyzed by status of patients' performance status, Child-Pugh classification, and mood state among symptom clusters. Results: Fatigue was the most prevalent symptom (97.4%), followed by lack of energy and stomach discomfort. Patients' symptom severity ratings fit a four-factor solution that explained 61.04% of the variance. These four factors were named pain-appetite cluster, fatigue cluster, itching-constipation cluster, and gastrointestinal cluster. The revealed symptom clusters were significantly different for patient performance status (ECOG-PSR), Child-Pugh class, anxiety, and depression. Conclusion: Knowing these symptom clusters may help nurses to understand reasonable mechanisms for the aggregation of symptoms. Efficient symptom management of disease-related and treatment-related symptoms is critical in promoting physical and emotional status in patients with hepatocellular carcinoma.

콘크리트 재료의 동적 물성 변화를 모사하기 위한 유변학적(Rheological)모델 개발 및 평가 (Rheological Models for Simulations of Concrete Under High-Speed Load)

  • 황영광;임윤묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.769-777
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    • 2015
  • 본 연구에서는 속도 의존성을 나타내는 콘크리트의 인장거동을 모사하기 위하여 유변학적(rheological) 모델을 개발하였고 이를 평가하였다. 일반적으로 외부에서 가해지는 하중 속도가 증가할수록 콘크리트의 물성(강도, 탄성계수, 파괴에너지 등)은 그 크기가 증가한다. 콘크리트의 강도는 다른 물성에 비하여 큰 속도의존성을 나타내고, 압축 하중인 경우보다 인장 하중을 받는 경우 그 속도의존성이 크게 나타난다. 이러한 콘크리트의 속도 의존성을 모사하기 위하여, 기존 RBSN(Rigid-Body-Spring-Network) 모델의 거동을 나타내는 스프링 세트에 대쉬포트(Dashpot)와 같은 점성 요소와 Coulomb 마찰 요소를 조합하였다. 요소의 조합에 따라 세 가지 모델( 1)점탄성, 2)점소성, 3)점탄소성 손상(Damage 모델)을 고려하였고, 이에 대한 구성관계식을 유도하였다. 개발된 해석모델은 직접인장 실험의 응력-변형률 관계곡선과 비교 검증되었고, 이중 점탄소성 손상 모델은 실험결과를 잘 모사할 수 있음을 확인하였다.

CFD를 이용한 테일러 반응기의 3차원 유동해석 (Three-dimensional Fluid Flow Analysis in Taylor Reactor Using Computational Fluid Dynamics)

  • 권승예;이승호;전동협
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.448-453
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    • 2017
  • 테일러 반응기에서 일어나는 유동의 변화를 전산유체역학을 이용하여 3차원 유동해석을 수행하였다. 테일러 유동은 레이놀즈 수의 증가에 따라 5개의 영역(순환 쿠에트 유동(CCF), 테일러 와류 유동(TVF), 물결 와류 유동(WVF), 변조 물결 와류 유동(MWVF), 난류 테일러 와류 유동(TTVF))으로 나뉘어지며, 각각의 영역에서의 유동 특성을 알아보았다. 각각의 영역에서 와류의 형상, 개수, 길이 등에 차이를 나타나며 바이패스 흐름에도 영향을 줌을 확인하였다. 그 결과 TVF, WVF, MWVF, TTVF 영역에서 테일러 와류가 발생하였다. 테일러 와류의 개수는 TVF 영역에서 가장 많으며 TTVF 영역에서 가장 적게 관찰되었다. 수치해석모델의 검증을 위하여 실험결과와 비교하였고, 실험결과 대비 해석결과가 잘 일치함을 나타내었다.

천리안 위성의 일사량 검증: 설마천, 청미천 (Assessment of Solar Insolation from COMS: Sulma and Cheongmi Watersheds)

  • 백종진;변규현;김동균;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.137-149
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    • 2013
  • 표면도달일사량은 태양과 지구에너지시스템을 이해하는데 중요하며, 대기-지표면의 흐름, 농업 생산량, 태양발전에 필요한 에너지 연구 등과 같은 많은 분야에 활용되고 있는 중요한 변수이다. 대부분의 태양에너지는 지상관측지점에서 관측하는 경우가 많이 있지만, 공간적인 분포를 판단하기에는 한계성을 지니고 있다. 이에 반해 인공위성을 활용한 원격탐사 기법은 지속적인 자료 제공과 더불어 광역범위의 공간적 분포를 파악하는 장점이 있다. 본 연구에서는 COMS 위성자료 중 표면도달일사량 (Solar Insolation, INS)의 정확성 판단하기 위해 플럭스 타워에서 측정된 지점 자료와의 비교, 검증을 실시하였다. 결론적으로 볼 때, 30분 간격의 자료와 일평균의 자료에서 높은 상관계수를 보임에 따라 천리안 위성자료의 한반도 적용가능성이 높다고 판단된다.

한반도에서의 천리안 위성 지표면 온도 유용성 평가 (Availability of Land Surface Temperature from the COMS in the Korea Peninsula)

  • 백종진;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권8호
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    • pp.755-765
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    • 2012
  • 지표면 온도는 수문기상학에서 매우 중요한 인자로써 지면-대기의 상호순환을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 따라서 지표면 온도를 정확하게 산출하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 국내에서는 현재까지 시 공간적으로 일정한 자료를 대상으로 한 연구가 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 국내 최초의 정지궤도 위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS)의 지표면 온도 자료를 사용하여 MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 센서를 탑재한 위성(Terra/Aqua)에서 제공되는 지표면 온도와 비교 분석을 실시하였다. 또한, COMS 자료의 정확성 확인을 위하여 지상관측지점의 자료와 비교하였다. 그 결과 MODIS와의 비교에서는 COMS가 Aqua/Terra에 비하여 전체적으로 과소 산정되었으며, Aqua보다는 Terra와 비슷한 경향을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 지상 관측 일평균자료와의 비교에서도 COMS가 과소 산정되는 것으로 나타났다. 각각의 오차는 알고리즘 사용 인자의 차이, 자료의 시간적 차이, 외부적인 요인 등으로 인해 발생하는 것으로 판단된다. 그러나 전체적인 경향성이 비슷한 것으로 나타나 COMS의 활용 가능성을 확인할 수 있었으며, 추후보다 정확한 검 보정에 대한 연구가 필요한 실정이다.

CHALLENGING APPLICATIONS FOR FT-NIR SPECTROSCOPY

  • Goode, Jon G.;Londhe, Sameer;Dejesus, Steve;Wang, Qian
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.4112-4112
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    • 2001
  • The feasibility of NIR spectroscopy as a quick and nondestructive method for quality control of uniformity of coating thickness of pharmaceutical tablets was investigated. Near infrared spectra of a set of pharmaceutical tablets with varying coating thickness were measured with a diffuse reflectance fiber optic probe connected to a Broker IFS 28/N FT-NIR spectrometer. The challenging issues encountered in this study included: 1. The similarity of the formulation of the core and coating materials, 2. The lack of sufficient calibration samples and 3. The non-linear relationship between the NIR spectral intensity and coating: thickness. A peak at 7184 $cm^{-1}$ was identified that differed for the coating material and the core material when M spectra were collected at 2 $cm^{-1}$ resolution (0.4 nm at 7184 $cm^{-1}$). The study showed that the coating thickness can be analyzed by polynomial fitting of the peak area of the selected peak, while least squares calibration of the same data failed due to the lack of availability of sufficient calibration samples. Samples of coal powder and solid pieces of coal were analyzed by FT-NIR diffuse reflectance spectroscopy with the goal of predicting their ash content, percentage of volatile components, and energy content. The measurements were performed on a Broker Vector 22N spectrometer with a fiber optic probe. A partial least squares model was constructed for each of the parameters of interest for solid and powdered sample forms separately. Calibration models varied in size from 4 to 10 PLS ranks. Correlation coefficients for these models ranged from 86.6 to 95.0%, with root-mean-square errors of cross validation comparable to the corresponding reference measurement methods. The use of FT-NIR diffuse reflectance measurement techniques was found to be a significant improvement over existing measurement methodologies in terms of speed and ease of use, while maintaining the desired accuracy for all parameters and sample forms.(Figure Omitted).

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충격파 풍동의 극초음속 노즐 설계를 위한 Quasi 1D 비평형 해석 및 검증 (Quasi 1D Nonequilibrium Analysis and Validation for Hypersonic Nozzle Design of Shock Tunnel)

  • 김세환;이형진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권8호
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    • pp.652-661
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    • 2018
  • 고속 고온 유동에서 나타나는 고온 기체 현상을 모사하기 위해서는 마하수뿐 아니라 절대속도도 재현할 수 있어야 한다. 이러한 유동을 초음속 유동과 구분하여 극고속 유동이라 부르며, 충격파 터널과 같은 고엔탈피 시험 장치를 통해 연구가 이루어지고 있다. 그러나 이러한 고엔탈피 시험 장비는 높은 온도와 압력 때문에 노즐에서 열화학적 비평형 현상을 경험하게 되며 기존의 이론적 방법으로 그 실험 조건을 규정하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 알려진 비평형 노즐 코드의 단점들을 보완하고 충격파 터널의 운용 조건에서 시험부 유동 특성을 빠르게 예측하기 위하여 열화학적 비평형을 고려한 준 1차원 노즐 해석 코드를 개발하였다. 개발된 코드는 시험 결과 및 2차원 축대칭 해석 결과와 비교를 통하여 충격파 풍동 시험부 유동 조건 예측을 위한 활용성 및 한계를 살펴보았다.