• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.985-992
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• 2011

복합 후처리장치의 최적 모델 개발을 위해 반응기 내부 유동 특성 및 유량 분배 수준 등과 관련지어 3차원 전산유체역학(CFD)을 수행하였다. 백필터의 각 격실별로 유량 분배가 크게 차이가 발생해 반건식 반응기(SDR)에 편류현상이 발생할 것으로 예측되어 백필터에 균등한 유량 분배를 위한 구조 개선이 시급한 것으로 나타났다. 이를 위해, 장치에 3가지 수정.보완(플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치, 복수의 흡인 덕트 설치)이 이루어졌다. 이 중에서 플래넘 구조 개선, 풍도 오리피스 설치가 가장 합리적일 것으로 판단된다. 본 해석을 이용하여 수정 보완한 배가스복합 후처리장치는, 반건식 반응기와 백필터 처리부가 일체화되어 있어 장치가 콤팩트하고 설치면적이 적으며 운영 및 관리가 매우 편리할 것으로 판단된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.213-219
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• 2015

Piezoelectric-based hydraulic actuator is a hybrid device consisting of a hydraulic pump driven by piezoelectric stacks that is coupled to a conventional hydraulic cylinder via a set of fast-acting valves. Nowadays, such hybrid actuators are being researched and developed actively in many developed countries by requirement of high performance and compact flight system. In this research, a piezoelectric hybrid actuator has been designed and tested. To achieve bi-directional capabilities in the actuator, solenoid valves were used to control the direction of output fluid. The experimental testing of the actuator in uni-directional and bi-directional modes was performed to examine performance issues related to the solenoid valves. The results showed that the bi-directional performance was slightly lower than uni-directional performance due to air bubble developed in the valve system. A new design to solve the vacuum problem has been proposed to improve the performance of the hybrid actuator.

• 한국추진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.46-52
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• 2018

액체산소 및 탄화수소를 사용하는 연소기의 고주파 연소불안정을 해석하기 위해 단순모델로서 Crocco의 $n-{\tau}$ 시간지연 연소모델을 적용하고, 음향과 커플된 연소기 내 유동에 대해 선형해석을 수행하였다. 변수분리를 통해 편미분 포텐셜함수 식을 원통좌표계 미분방정식으로 만들고, 연소기의 접선방향 공진모드에 대한 고유 값을 계산하였다. 분사면 및 노즐입구를 경계조건으로 적용하여 미분식의 해를 구했다. 시스템의 안정성 판정을 위해 전달함수를 주파수 해석 하였으며, 관심 영역 주파수인 1T 모드 주변 주파수에서 시스템 게인 및 위상각으로 안정성 여유를 평가하였다. 또한 1T 모드 안정성 향상을 위해 배플 길이 및 형상에 대한 영향을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권1호
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• pp.346-358
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• 1996

A finite volume radiation solution method was applied to a non- orthogonal coordinate system for the analysis of radiative-convective heat transfer about a circular cylinder in crossflow. The crossflow Reynolds number based on the cylinder radius was 20, and the fluid Prandtl number was 0.7. The radiative heat transfer coupled with convection was reasonably predicted by the finite volume radiation solution method. The investigation includes the effects of conduction- to-radiation parameter, optical thickness, scattering albedo and cylinder wall-emissivity on heat transfer about the cylinder. As the conduction- to-radiation parameter decreases, the radiative heat transfer rate increases and conduction rate as well due to the increase in temperature gradient on the cylinder wall which is caused by radiation enhancement. With an increase in the optical thickness, the Nusselt number increases significantly and the temperature gradient shows similar behavior. Though the radiative heat transfer increases with the scattering albedo, the total heat transfer decreases. This is because the decrease in the conduction heat transfer exceeds the increase in the radiation heat transfer. As the wall- emissivity increases, the radiation absorbed in the vicinity of the cylinder wall increases and thereby the total heat transfer increases, even though the conduction heat transfer decreases.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권7호
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• pp.604-611
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• 2004

It is well known that wall impedance essentially determines how sound wave transmits from one place to another. The wall impedance is related with its dynamic properties : for example, the mass, stiffness, and damping characteristics. It is noteworthy, however, that the wall impedance is also function of spatial characteristics of two spaces that is separated by the wall. This is often referred that the wall is not locally reacting. In this paper, we have attempted to see how the acoustic characteristics of the two spaces is affected by various structure parameters such as density, applied tension, and a normalized length of the wall. Calculations are conducted for two different modally reacting boundary conditions by modal expansion method. The variation of the Helmholtz mode and the structural-dominated mode are analyzed as the structure parameters vary. The displacement distribution of the structure, pressure and active intensity of the inside and outside cavity are presented at the Helmholtz mode and the structure-dominated mode. It is shown that the frequency characteristics are governed by both structure-and fluid-dominated mode. The results exhibit that the density of the structure is the most sensitive design parameter on the frequency characteristics for the coupling system as we could imagine in the beginning. The Helmholtz mode frequency decrease as density increases. However. it increases as applied tension and an opening size increase. The bandwidth of the Helmholtz mode is mainly affected by density of the structure and its opening size.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권3호
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• pp.127-138
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• 2016

디젤 차량의 유해배출가스인 질소산화물 저감을 위해서는 정화성능이 우수한 요소첨가 선택적 촉매환원장치가 장착되어야 한다. 본 연구에서는 3차원 오일러리안-라그랑지안 전산유체해석을 통해 요소첨가 선택적 촉매환원장치의 수송현상에 따른 화학반응과 다상유동 특성을 수치적으로 예측한다. 이때, 수치적인 분무형상은 가시화실험에서 측정된 분사속도, 분무관통길이, 분무반경, 평균액적지름과 비교를 통해 보정되었다. 그리고 해석 결과는 실제 엔진 및 차량 시험에서 측정한 질소산화물 저감효율과 비교를 통해 검증되었으며, 상대오차 5% 이하의 정확도를 보여준다. 검증된 전산모델은 요소첨가 선택적 촉매환원장치의 내부유동해석에 사용되었으며, 이를 통해 압력강하와 속도증가 특성을 분석하고, 암모니아의 농도균일도와 과잉분포 위치를 예측한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.46-55
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• 2002

본 연구에서는 저가형 PC-클러스터 환경에서 운영 가능한 고속 병렬처리 기법을 활용하여 전기체 항공기 및 발사체 형상을 고려할 수 있는 천음속/초음속 비선형 플러터 해석시스템을 개발하였다. 이는 이론적으로 진보된 수치해석 기법인 전산구조동역학(CSD), 유한요소법(FEM) 및 전산유체역학(CFD) 기법을 동시에 연계하고 있으며, 각종 비행체의 공탄성안정성 설계 과정에서 공학적으로 매우 정밀한 데이터 제공이 가능하다. 개발된 공탄성 해석시스템의 뛰어난 응용성을 보이기 위해 국내에서 개발 중인 초음속 항공기의 전기체 형상에 대해 천음속/초음속 비선형 공탄성 해석을 수행하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권1호
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• pp.28-37
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• 2018

When the wind speed rises above the rated wind speed, the produced power of the wind turbines exceeds the rated power. Even more, the excessive power results in the undesirable mechanical load and fatigue. A solution to this problem is pitch control of the wind turbines. This paper presents a systematic design method of a collective pitch controller for the wind turbines using a discrete fuzzy Proportional-Integral (PI) controller. Unlike conventional PI controllers, the fuzzy PI controller has variable gains according to its input variables. Generally, tuning the parameters of fuzzy PI controller is complex due to the presence of too many parameters strongly coupled. In this paper, a systematic method for the fuzzy PI controller is presented. First, we show the fact that the fuzzy PI controller is a superset of the PI controller in the discrete-time domain and the initial parameters of the fuzzy PI controller is selected by using this relationship. Second, for simplicity of the design, we use only four rules to construct nonlinear fuzzy control surface. The tuning parameters of the proposed fuzzy PI controller are also obtained by the aforementioned relationship between the PI controller and the fuzzy PI controller. As a result, unlike the PI controller, the proposed fuzzy PI controller has variable gains which allow the pitch control system to operate in broader operating regions. The effectiveness of the proposed controller is verified with computer simulations using FAST, a NREL's primary computer-aided engineering tool for horizontal axis wind turbines.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제15권3호
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• pp.21-28
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• 2018

We propose a tension controller based on a time-delay estimation (TDE) technique for a winding machine. Firstly, we perform the necessary calculations to derive a mathematical model of the winding machine. In this sense, it is revealed that the roll radius of the winding machine is characteristically seen to be increasing or decreasing during the winding process. That being said, it is noted that the parameters of the winding machine are coupled and constantly changing during this process. Understandably then, it is noted that the model is shown to be nonlinear and time-varying. Secondly, we propose the way to apply the TDE based controller which is the so-called Time-delay Control (TDC). The TDC utilizes the time-delayed information intentionally to compensate the nonlinear and time-varying characteristics. As we have seen, the proposed controller consists of two parts: one is a TDE component, and the other is an error dynamics component which is defined by a user. In a computer simulation based on the Matlab/Simulink program, the proposed controller is compared with a conventional PID controller, which is widely used in the tension control of the winding machine. The proposed controller reduces the incidence of overshoot and steady-state error in the tension control, as compared to the conventional PID controller.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4656-4663
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• 2010

본 연구에서는 복합 후처리장치의 최적 모델 개발을 위해 반응기 내부 유동 특성 및 유량 분배 수준, 공기 연령, 체류시간 등과 관련지어 3차원 전산유체역학(CFD)을 수행하였다. 백필터의 각 격실별로 유량 분배가 크게 차이가 발생해 반건식 반응기(SDR)에 편류현상이 발생할 것으로 예측되어 백필터에 균등한 유량 분배를 위한 구조 개선이 시급한 것으로 나타났다. 또한 SDR의 유입구 구조 변경을 통해 반응기 내부의 속도장과 체류시간 분포 특성을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 본 해석을 이용하여 수정 보완한 배가스 복합 후처리장치는, 반건식 반응기와 백필터 처리부가 일체화되어 있어 장치가 콤팩트하고 설치면적이 적으며 운영 및 관리가 매우 편리할 것으로 판단된다.