• International Journal of Automotive Technology
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• 제4권2호
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• pp.87-94
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• 2003

Recent advancements of permanent magnet (PM) materials and solid-state devices have contributed to a substantial performance improvement of permanent magnet machines. Owing to the rare-earth PMs, these motors have higher efficiency, power factor, output power per mass and volume, and better dynamic performance than induction motors without sacrificing reliability. Not surprisingly, they are continuously receiving serious considerations for a variety of automotive and propulsion applications. An electric vehicle (EV) requires a high-effficient propulsion system having a wide operating range and a capability of generating a high peak torque for short durations. The improvement of torque-speed performance for these systems is consequently very important, and researches in various aspects are therefore being actively pursued. A great emphasis has been placed on the efficiency and optimal utilization of PM machines. This requires attention to many aspects related to the machine design and overall performance. In this respect, the prediction of iron losses is particularly indispensable and challenging, especially for drives with a deep field-weakening range. The objective of this paper is to present iron loss estimations of a PM motor over a wide speed range. As aforementioned, in EV applications core losses can be significant during high-speed operation and it is imperative to evaluate these losses accurately and take them into consideration during the motor design stage. In this investigation, the losses are predicted by using an analytical model and a 2D time-stepped finite element method (FEM). The results from different analytical approaches are compared with the FEM computations. The validity of each model is then evaluated by these comparisons.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권7호
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• pp.1-8
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• 2005

풍동 시험부 비정상 벽면효과에 대한 연구를 위해 폐쇄형 시험부내의 원형 실린더 주위 유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산 결과 폐쇄형 시험부에는 실린더 주위 비정상 유동장에 압력구배를 강화시켜 실린더의 양력 및 항력의 진폭을 크게 하고, 실린더 뒷전에서의 기저압력을 작게 하여 항력을 증가시키는 벽면효과가 있음을 확인하였다. 또한, 이러한 시험부 벽면은 실린더 와류 shedding 주파수를 커지게 하는 효과가 있다. 시험부 벽면에서의 압력은 벽면효과가 포함된 shedding 주파수를 기본으로 하는 고조파 현상을 보인다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.7-12
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• 2003

지하철 역과 같이 대형 개구부가 있는 공간의 화재와 제연을 조사하기 위해, 지하철 역과 유사한 구조의 4 m ${\times}$ 1 m ${\times}$ 1.5m 크기의 공간 내 50 kW의 폴리우레탄 화재에 대한 수치모사를 수행하였다. 대와류모사를 난류모델로 사용하고, 혼합분율 연소모델과 복사 유한체적법을 사용하였다. 화재 발생 후 5초부터 급배기방식과 급기방식, 배기방식의 세가지 기계 제연방식이 각각 작동했을 때 제연방식에 따른 승강장과 출입통로의 공기온도와 연기이동을 비교하였다. 제연방식 가운데 급배기방식의 제연성능이 가장 좋고 안전한 것으로 나타났다. 그러나 지하철 역에 사용되고 있는 급기방식은 급기구를 통해 공급된 공기가 고온의 연기와 혼합됨으로써 제연성능이 오히려 자연제연방식보다 불량하므로 지하철 역과 같은 구조에서는 적합하지 않음을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권2호
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• pp.45-51
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• 2010

비파괴검사는 탐지물체에 물리적 손상을 가하지 않고 내부 정보를 파악할 수 있어 다양한 분야에서 이용되고 있다. 그 중 전자기를 이용한 물체의 형상추정방법의 경우 역 유한요소법을 이용하여야 하지만 이는 비선형성이 강하고 수치계산이 복잡하고 측정 센서의 개수가 미지수의 개수보다 훨씬 적어 정확한 결과를 얻는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 탐지물체에 의한 자기장 변화 신호만을 이용하여, 물체의 시스템 내 각 센서별 위치에서 물체와 등가면적의 원의 비교를 통해 비교적 간편하게 자성물체의 부피를 판정하고 형상추정을 위한 다양한 보정과정을 거쳐 탐지물체의 형상판정이 가능한 알고리즘을 제안하고 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.295-298
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• 2007

본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력변동을 저감하기 위한 피동제어방법의 유용성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 피동제어방법으로 사각 공동내 상류 벽면에 sub-cavity를 설치하였다. 공동내 하류벽면에 센서를 설치하여 압력변동 값을 실험적으로 측정하였으며, 측정된 압력변동값을 FFT변환하여 주파수 분석을 하였다. 수치계적으로는 공동내 압력변동 특성을 살펴보기 위해 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 공동유동에서 진동 특성은 공동 하류벽면에서 발생하는 압력진동에 의존한다. 특히 leading tip 두께와 sub-cavity 크기가 진동 저감효과에 주요 인자이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 다단 접선 유입구를 갖는 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기 위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 이러한 인젝터는 모델 챔버의 고유주파수에 동조 시킬 수 있는 고유주파수를 갖게 된다. 각각의 모드에 동조된 인젝터를 배(anti-node point)에 장착하여야만, 타겟모드의 진폭을 감소시킬 수 있었고, 큰 지름의 인젝터를 사용하였을 때 보다 큰 진폭의 감쇠를 동반하면서 모드 분리 현상이 나타났다. 이러한 실험 결과로부터 타겟모드에 동조된 인젝터를 적당한 볼륨으로 배(anti-node point)에 장착한다면, 모드 진폭이 감쇠하게 되고, 완전한 배(anti-node point)에서는 모드분리현상이 발생됨을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.883-898
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• 2019

This paper employs computational tools to predict power increase (or speed loss) and propulsion performances in waves of KVLCC2. Two-phase unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes equations have been solved using finite volume method; and a realizable k-ε model has been applied for the turbulent closure. The free-surface is obtained by solving a VOF equation. Sliding mesh method is applied to simulate the flow around an operating propeller. Towing and self-propulsion computations in calm water are carried out to obtain the towing force, propeller rotating speed, thrust and torque at the self-propulsion point. Towing computations in waves are performed to obtain the added resistance. The regular short head waves of λ/LPP = 0.6 with 4 wave steepness of H/λ = 0.007, 0.017, 0.023 and 0.033 are taken into account. Four methods to predict speed-power relationship in waves are discussed; Taylor expansion, direct powering, load variation, resistance and thrust identity methods. In the load variation method, the revised ITTC-78 method based on the 'thrust identity' is utilized to predict propulsive performances in full scale. The propulsion performances in waves including propeller rotating speed, thrust, torque, thrust deduction and wake fraction, propeller advance coefficient, hull, propeller open water, relative rotative and propulsive efficiencies, and delivered power are investigated.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.736-749
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• 2019

This paper employs computational tools to investigate the diffraction effects in regular head waves on the added resistance and wake on the propeller plane. The objective ships are a 66,000 DWT bulk carrier and a 3,600 TEU container ship. Fixed and free to heave and pitch conditions at design speed have been taken into account. Two-phase unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes equations have been solved using the finite volume method; and a realizable k-ε model has been applied for the turbulent closure. The free surface is obtained by solving a VOF equation. The computations are carried out at the same scale of the model tests. Grid and numerical wave damping zones are applied to remove unwanted wave reflection at the boundaries. The computational results are analyzed using the Fourier series. The added resistances in waves at the free condition are higher than those at the fixed condition, which are nearly constant for all wavelengths. The wake velocity in waves is higher than that in calm water, and is accelerated where the wave crest locates on the propeller plane. When the vertical motion at the stern goes upward, the wake velocity also accelerated.

• 설비공학논문집
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• 제17권4호
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• pp.386-395
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• 2005

With the development of a living standard, the importance of indoor air conditioning system in all kinds of buildings and vehicles has increased. A lot of researches on energy losses in a duct and various kinds of flow pattern in branches or junctions have been carried out over many years, because the primary object of a duct system used in HVAC is to provide equal flow rate in the interior of each room by minimizing pressure drop. In this study, to get equal flow distribution in each branch, a blockage is applied to the rectangular duct system. The flow analysis for flow distribution of a rectangular duct with two branches was performed by CFD. By using SIMPLE algorithm and finite volume method, flow analysis is performed in the case of 3-D, incompressible, turbulent flow. Also, the standard $k-{\varepsilon}$ model and wall function method were used for analysis of turbulent fluid flow. The distribution diagrams of static pressure, velocity vector, turbulent energy and kinetic energy in accordance with variation of Reynolds number and blockages location in a rectangular duct show that flow distribution at duct outlets is improved by a blockage. In this rectangular duct system, mean velocity and flow rate distribution in two branch outlets are nearly constant regardless of variation of Reynolds number, and a flow pattern of the internal duct has a same tendency as well.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제16권4호
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• pp.181-194
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• 1984

변분법을 사용하여 원자로의 핵연료 관리문제를 연구하였다. 원자력 발전소에 영향을 미치는 두 함수 즉 이윤함수와 가격함수는 원자로의 연소도방정식과 최대허용출력 밀도에 대한 부등 제약조건이며, 이들은 임계성의 제약조건이 된다. 초기이윤의 변분해는 원자로에 뚜렷한 두 영역이 있음을 보여 주었다. 즉 일정 출력 영역과 최소 재고량 또는 평활 중성자속 영역이 그것이다. 이들 든 영역의 변이점은 전력에 대한 이윤과 연료에 대한 이자 지급에 상당히 중요하다. 그러므로 각 영역에서 동일 농축도의 핵연료를 가질 동일 부피의 세 영역으로 된 원자로를 최적화 하기 위하여 핵연료 주기 가격 함수가 사용 되었다. 최대 허용 출력 밀도에 대한 부등 제약조건들은 이들 부등 제약 조건이 원자로심의 어느 특정 점이나 로심주기를 통하여 항상 동일 제약조건이 되어야 한다. 원자로의 임계성과 출력밀도에 대한 동일 제약조건에 관계된 핵연료의 연소도에 대한 계차 방정식의 해를 구하였으며 최적 농축도의 위치를 구하기-위하여 구배법을 사용하였다. 이들 계산결과는 부동 제약 조건들을 적절히 적용하면 원자로를 최적화하기 위하여 비선형 최적 기술이 사용될 수 있음을 보여 주었다.