The aim of this paper is to enhance the accuracy of predicting time-averaged external surface pressures on low-rise buildings by utilizing Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. To achieve this, benchmark studies of the Silsoe cube and the Texas Tech University (TTU) experimental building are employed for comparison with simulation results. The paper is structured into three main sections. In the initial part, an appropriate domain size is selected based on the precision of mean pressure coefficients on the windward face of the cube, utilizing Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) turbulence models. Subsequently, recommendations regarding the optimal computational domain size for an isolated building are provided based on revised findings. Moving on to the second part, the Silsoe cube model is examined within a horizontally homogeneous computational domain using more accurate turbulence models, such as Large Eddy Simulation (LES) and hybrid RANS-LES models. For computational efficiency, transient simulation settings are employed, building upon previous studies by the authors at the Windstorm Impact, Science, and Engineering (WISE) Lab, Louisiana State University (LSU). An optimal meshing strategy is determined for LES based on a grid convergence study. Three hybrid RANS-LES cases are investigated to achieve desired enhancements in the distribution of mean pressure coefficients on the Silsoe cube. In the final part, a 1:10 scale model of the TTU building is studied, incorporating the insights gained from the second part. The generated flow characteristics, including vertical profiles of mean velocity, turbulence intensity, and velocity spectra (small and large eddies), exhibit good agreement with full-scale (TTU) measurements. The results indicate promising roof pressures achieved through the careful consideration of meshing strategy, time step, domain size, inflow turbulence, near-wall treatment, and turbulence models. Moreover, this paper demonstrates an improvement in mean roof pressures compared to other state-of-the-art studies, thus highlighting the significance of CFD simulations in building aerodynamics.
Kim, Do-Hyun;Kim, Hyun-Woo;Park, Joung-Hu;Jeon, Hee-Jong
Journal of Power Electronics
/
v.15
no.6
/
pp.1468-1479
/
2015
Renewable energy resources such as wind and photovoltaic power generation systems demand a high step-up DC-DC converters to convert the low voltage to commercial grid voltage. However, the high step-up converter using a transformer has limitations of high voltage stresses of switches and diodes when the transformer winding ratio increases. Accordingly, conventional studies have been applied to series-connect multioutput converters such as forward-flyback and switched-capacitor flyback to reduce the transformer winding ratio. This paper proposes new single-ended converter topologies of an isolation type and a non-isolation type to improve power efficiency, cost-effectiveness, and output ripple. The first proposal is an isolation-type charge-pump switched-capacitor flyback converter that includes an extreme-ratio isolation switched-capacitor cell with a chargepump circuit. It reduces the transformer winding number and the output ripple, and further improves power efficiency without any cost increase. The next proposal is a non-isolation charge-pump switched-capacitor-flyback tapped-inductor boost converter, which adds a charge-pump-connected flyback circuit to the conventional switched-capacitor boost converter to improve the power efficiency and to reduce the efficiency degradation from the input variation. In this paper, the operation principle of the proposed scheme is presented with the experimental results of the 100 W DC-DC converter for verification.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
/
v.20
no.1
/
pp.31-37
/
2015
This paper proposes a 3.3-kW bi-directional EV charger with V2G and V2H functions. The bi-directional EV charger consists of a DC-DC converter and a DC-AC inverter. The proposed EV charger is suitable for wide battery voltage control due to the two-stage configuration of the DC-DC converter. By employing a fixed-frequency series loaded resonant converter as the isolated DC-DC converter, zero-current-switching can be achieved regardless of battery voltage variation, load variation, and power flow. A 3.3-kW prototype of the proposed EV charger has been built and verified with experiments, and indicates a maximum efficiency of 94.39% and rated efficiency of 94.23%.
Kang, Taewon;Kim, Changwoo;Suh, Yongsug;Park, Hyeoncheol;Kang, Byungik;Kim, Simon
Proceedings of the KIPE Conference
/
2012.07a
/
pp.201-202
/
2012
This paper presents a simple and cost-effective stand-alone rapid battery charging system of 30kW for electric vehicles. The proposed system mainly consists of active front-end rectifier of neutral point clamped 3-level type and non-isolated bi-directional dc-dc converter of multi-phase interleaved half-bridge topology. The charging system is designed to operate for both lithium-polymer and lithium-ion batteries. The complete charging sequence is made up of three sub-interval operating modes; pre-charging mode, constant-current mode, and constant-voltage mode. Each mode is operated according to battery states: voltage, current and State of Charging (SOC). The proposed system is able to reach the full-charge state within less than 16min for the battery capacity of 8kWh by supplying the charging current of 67A. The optimal discharging algorithm for Vehicle to the Grid (V2G) operation has been adopted to maintain the discharging current of 1C. Owing to the simple and compact power conversion scheme, the proposed solution has superior module-friendly mechanical structure which is absolutely required to realize flexible power expansion capability in a very high-current rapid charging system. Experiment waveforms confirm the proposed functionality of the charging system.
Sharma, Swati;Maiti, Dilip K.;Alam, Md. Mahbub;Sharma, Bhupendra K.
Wind and Structures
/
v.29
no.1
/
pp.65-75
/
2019
A heated square cylinder (with height $A^*$) is kept parallel to the cold wall at a fixed gap height $0.5A^*$ from the wall. Another adiabatic rectangular cylinder (of same height $A^*$ and width $0.5A^*$) is placed upstream in an inline tandem arrangement. The spacing between the two cylinders is fixed at $3.0A^*$. The inlet flow is taken as Couette-Poiseuille flow based non-linear velocity profile. The conventional fluid (also known as base fluid) is chosen as water (W) whereas the nanoparticle material is selected as $Al_2O_3$. Numerical simulations are performed by using SIMPLE algorithm based Finite Volume approach with staggered grid arrangement. The dependencies of hydrodynamic and heat transfer characteristics of the cylinder on non-dimensional parameters governing the nanofluids and the fluid flow are explored here. A critical discussion is made on the mechanism of improvement/reduction (due to the presence of the upstream cylinder) of heat transfer and drag coefficient, in comparison to those of an isolated cylinder. It is observed that the heat transfer increases with the increase in the non-linearity in the incident velocity profile at the inlet. For the present range studied, particle concentration has a negligible effect on heat transfer.
According to the Renewable Energy 3020 Implementation Plan announced in 2017 by the South Korean government, the electricity share of renewable energy will be expanded to 20% of the total electricity generation by 2030. Given the intermittency of electricity generation from renewable energy, realization of such a plan presents challenges to managing South Korea's isolated national electric grid and implies potentially large excess electricity generation in certain situations. The purpose of this study is: 1) to develop a model to accurately simulate the effects of excess electricity generation from renewables which would arise during the transition, and 2) to propose strategies to manage excess electricity generation through effective utilization of domestic electricity generating capabilities. Our results show that in periods of greater PV and wind power, namely the spring and fall seasons, the frequency of excess electricity generation increases, while electricity demand decreases. This being the case, flexible operation of coal and nuclear power plants along with LNG and pumped-storage hydroelectricity can be used to counterbalance the excess electricity generation from renewables. In addition, nuclear energy plays an important role in reducing CO2 emissions and electricity costs unlike the fossil fuel-based generation sources outlined in the 8th Basic Plan.
Benshuai Liang;Guangtai Zhang;Mingyang Wang;Jinpeng Zhang;Jianhu Wang
Earthquakes and Structures
/
v.24
no.6
/
pp.415-428
/
2023
Low-cost techniques with seismic isolation performance and excellent resilience need to be explored in the case of rural low-rise buildings because of the limited buying power of rural residents. As an inexpensive and eco-friendly isolation bearing, scrap tire pads (STPs) have the issue of poor resilience. Thus, a seismic isolation system under a column (SISC) integrated with STP needs to be designed for the seismic protection of low-rise rural buildings. The SISC, which is based on a simple exterior design, maintains excellent seismic performance, while the mechanical behavior of the internal STP provides elastic resilience. The horizontal behaviors of the SISC are studied through load tests, and its mechanical properties and the intrinsic mechanism of the reset ability are discussed. Results indicate that the average residual displacement ratio was 24.59%, and the reset capability was enhanced. Comparative experimental and finite element analysis results also show that the load-displacement relationship of the SISC was essentially consistent. The dynamic characteristics of isolated and fixed-base buildings were compared by numerical assessment of the response control effects, and the SISC was found to have great seismic isolation performance. SISC can be used as a low-cost base isolation device for rural buildings in developing countries.
Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
/
v.29
no.4
/
pp.359-365
/
2011
This study aims at filtering ALS points into ground and non-ground effectively through labeling and window based algorithm by utilizing 2D adjacency based on scan line. Firstly, points adjacency is constructed through minimal search based on scan line. Connected component labeling algorithm is applied to classify raw ALS points into ground and non-ground by utilizing the adjacency structure. Then, some small objects are removed by morphology filtering, and isolated ground points are restored by IDW estimation. The experimental results shows that the method provides good filtering performance( about 97% accuracy) for diverse sites, and the overall processing takes less time than converting raw data into TIN or raster grid.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
/
v.30
no.9A
/
pp.722-728
/
2005
In this paper, the reverse-link performance of synchronous DS-CDMA cellular networks is investigated in Rician multipath fading environments. The system's performance is evaluated in terms of the achievable average bit error rate BER) and the user capacities of two different network layouts, namely those of a uniform grid of hexagonal multiple cells and a single isolated cell. In the multiple-cell scenario, the impact of the other cells' interference on the attainable capacity of the synchronous DS-CDMA uplink is investigated. Upon comparing both networks to a conventional asynchronous CDMA system, we demonstrate an achievable user capacity gain of $25\%$ to $56\%$ for synchronous uplink transmissions over that of the corresponding asynchronous transmission scenario at BER = $10^{-3}$.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.66
no.12
/
pp.1675-1681
/
2017
As recently the demand on electric power has been increasing, the requirement of power supply reliability has been increased. Accordingly, the number of HVDC transmission systems in the world has been steadily increased, which have been installed in the power system to transmit a large capacity power to the long distant and interconnect the power grid between different countries. etc. #1 HVDC Transmission System was installed between Haenam and Jeju island in 1998, which is the first HVDC system furnished in korea. and has been operated until now. Before #1 HVDC Transmission System being installed, the power system of the Jeju Island is a isolated power system from that of Korea mainland. After the construction of #1 HVDC the system has made the Jeju power system more reliable and also been able to supply the mainland power, which was cheaper than that of Jeju island, to Jeju island. The construction of additional HVDC transmission system between mainland and the Jeju Island has been currently underway to cope with recent changes of the power market of the Jeju island, for examples the increase of power demand and the capacity of wind power generation. etc. #2 HVDC Transmission System construction was completed in 2012. #3 HVDC Transmission System will be also installed according to the plan. If all goes as planned, the Jeju power system will be operated with Multi-Infeed HVDC system connected to mainland power system. So the additional studies are needed in order to maintain the stability of the Jeju power system and get the efficiency of the Multi-Infeed HVDC system. Therefore, in this paper, the optimal operation strategies of the Multi-Infeed HVDC system between the mainland of Korea and the Jeju are suggested to ensure the stability of the power system in Jeju Island when the Multi-Infeed HVDC system is operated between two power system.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.