• 제목/요약/키워드: Micro-pressure Wave

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터널 주행속도 향상을 위한 고속열차 전두부 형상 최적화 (Nose Shape Optimization of the High-Speed Train for the Speed-up in Tunnel)

  • 구요천;윤수환;노주현;김규홍;이동호;권혁빈
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.2207-2212
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    • 2008
  • The next generation of Korean high-speed train under development will be designed for the maximum operating speed of 350km/h and maximum speed of 400km/h. This high-speed operation may cause the noise and vibration problems around tunnel exit due to the higher micro-pressure wave than present level. In this study, the nose shape optimization was conducted for the countermeasure against these problems. Axi-symmetric solver was used for numerical simulation, and response surface was used for efficiency of optimization process. Also the multi-step optimization was conducted to find out more accurate optimal shape. Through these analysis and optimization, it was found out that the optimal nose shapes for minimization of micro-pressure wave are definitely different along the nose length variation. And the mechanism of micro-pressure wave reduction was closely investigated by the analysis of generation process of compression wave in tunnel. The results are expected to be used as design guideline for performance improvement of the next generatin of Korean high-speed train.

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Continuous Blood Pressure Monitoring using Pulse Wave Transit Time

  • Jeong, Gu-Young;Yu, Kee-Ho;Kim, Nam-Gyun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.834-837
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    • 2005
  • In this paper, we describe the method of non-invasive blood pressure measurement using pulse wave transit time(PWTT). PWTT is a new parameter involved with a vascular that can indicate the change of BP. PWTT is measured by continuous monitoring of ECG and pulse wave. No additional sensors or modules are required. In many cases, the change of PWTT correlates with the change of BP. We measure pulse wave using the photo plethysmograph(PPG) sensor in an earlobe and we measure ECG using the ECG monitoring device our made in the chest. The measurement device for detecting pulse wave consists of infrared LED for transmitted light illumination, pin photodiode as light detector, amplifier and filter. We composed 0.5Hz high pass, 60Hz notch and 10Hz low pass filter. ECG measurement device consists of multiplexer, amplifier, filter, micro-controller and RF module. After amplification and filtering, ECG signal and pulse wave is fed through micro-controller. We performed the initial work towards the development of ambulatory BP monitoring system using PWTT. An earlobe is suitable place to measure PPG signal without the restraint in daily work. From the results, we can know that the dependence of PWTT on BP is almost linear and it is possible to monitoring an individual BP continuously after the individual calibration.

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Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Micro Shock Tube Flow)

  • 박진욱;김규완;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.74-80
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    • 2012
  • 최근 Micro Combution, Micro Propulsion, Particle Delivery Systems 등 다양한 공학 응용 분야에서 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. 그러나 여러 분야에 Micro Shock Tube를 효율적으로 적용하기 위해서는 관내유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3 mm와 6 mm의 두 가지 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 고압관의 파막압력과 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Micro Shock Tube Flow)

  • 박진욱;김규완;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.350-355
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    • 2012
  • 최근 다양한 공학 응용 분야에 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. Pharma Ballistic 기술은 기존의 약물주입방법과 달리 약물입자를 가속하여 피부로 침투시키기 위해 Micro Shock Tube를 적용하는 기술 중 하나이다. 그러나 이러한 장치의 효율적인 설계를 위해서는 Micro Shock Tube 내부유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이 때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3mm의 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

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여객/화물 복합열차 HSB의 터널 공력특성에 대한 시뮬레이션 연구 (A Numerical Study on Aerodynamic Characteristics in Tunnel for High Speed Combi Train-HSB)

  • 노주현
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.54-59
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    • 2014
  • The new high speed combi train prototype project was developed which named HSB. It runs over the speed of 330km/h. As the speed of the train exceeds over 300km/h, due to pressure change in tunnel, aerodynamic problems such as sudden drag increase, severe acoustic noise, passenger discomfort and tunnel pressure sonic boom were occurred. This aerodynamic characteristics in tunnel should be reviewed in early design state to enhance the performance and driving quality of new high speed train. In this paper, the aerodynamic characteristics in tunnel for HSB such as pressure waves in tunnel, a rate of pressure change in cabin and micro pressure wave that cause sonic boom outside tunnel are analyzed by 2D axisymmetric CFD simulations. The results are also compared with the value for ordinary high speed train like the KTX-Sancheon. It is helpful how to design the configuration of HSB train. Finally it shows that the HSB train was well designed in tunnel condition because all values fulfill the criterions on UIC code and Korean national regulations.

터널내 교행 열차의 풍압에 대한 특성법 해석 (Analysis for Characteristics Method on Wind Pressure of Trains Crossing in Tunnel)

  • 남성원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.454-459
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    • 2013
  • 열차가 터널에 고속으로 진입하면, 압력파가 발생한다. 열차 선두부의 진입에 의하여 발생한 압축파는 터널을 따라 진행되어 터널 출구에서 반사되어 팽창파로 되돌아오며, 후미부의 진입에 의하여 발생한 팽창파도 터널을 따라 전파되어 터널 출구에서 압축파로 반사되어 터널 입구로 되돌아 온다. 열차 선두부 및 후미부에 의하여 발생한 이러한 압력파는 터널 입구 및 출구에서 각각 반사되어 터널 내부를 왕복하며, 차량 객실에 탑승한 승객들에게는 이명감을 일으키고, 터널 출구에서는 환경소음의 일종인 미기압파를 발생시킨다. 터널에서의 큰 압력 변동은 터널의 최적 단면적 설계에도 주요 인자로 고려되고 있으며, 차체의 반복 피로 하중으로 작용하므로, 이에 대한 정량적 및 정성적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 고정 격자계를 이용하여 개발한 특성 해법을 교행하는 열차에 대하여 적용하였으며, 교행시의 열차 선두부 및 후미부의 경계 조건식을 개발하여, X-t선도와 같이 해석하였다. 해석 결과, 교행 열차의 특정 터널진입 시간에 압력파 간의 상쇄가 일어남을 알 수 있었다.

Micro-Shock Tube 유동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Micro-Shock Tube Flow)

  • 박진욱;김규완;;김희동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권5호
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    • pp.385-390
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    • 2015
  • Micro shock tube에서 발생하는 비정상파 거동을 실험적으로 조사 하기위해 파막 실험을 수행하였다. 실험은 스테인리스 재질의 micro shock tube를 사용하였으며, 총 8개의 압력센서를 설치하여, 충격파관에서 발생하는 충격파 및 팽창파를 측정하였다. 초기 압력비는 6.3에서 30.5까지 변화시켰으며, 관의 직경은 3mm와 6mm로 하였다. 그리고 두 가지 재질의 격막을 사용하여 격막 조건을 다양하게 실험을 수행하였다. 그 결과로부터 초기 압력비 및 관 직경의 증가에 따라 관내에서 발생되는 충격파 강도는 커지며, 가장 얇은 재질의 격막 조건에서 가장 큰 충격파 강도가 발생했다. 그리고 충격파 감쇠는 관의 직경에 가장 큰 영향을 받았다.

고에너지물질에 의한 약물 전달 시스템 연구 (Innovative Modeling of Explosive Shock Wave Assisted Drug Delivery)

  • 여재익;김기홍;이경철;이현희;박경진
    • 한국연소학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.9-13
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    • 2006
  • Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, transdermal micro-particle delivery, and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

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고에너지물질에 의한 약물 전달 시스템 연구 (Innovative Modeling of Explosive Shock Wave Assisted Drug Delivery)

  • 여재익;김기홍;이경철;이현희;박경진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.213-217
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    • 2006
  • Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, trans-dermal micro-particle delivery. and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

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철도터널 통풍공의 내경변화에 따른 공기역학적 성능 (The aerodynamic performance of air-shafts with different inner diameters in the railroad tunnel)

  • 김동현;강부병;신민호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.578-584
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    • 2001
  • Purpose of the present study is to investigate the aerodynamic performances of air-shafts with different inner diameters in a single track tunnel for reducing pressure fluctuations and micro pressure waves. Three configurations of air-shafts with different inner diameters were examined for comparison of aerodynamic performances. Experiments were performed with a 1/61-scale moving model rig for the tunnel of 0.764 km length and the train of 4 cars per 1 unit. The results showed the reduction effect of the maximum pressure fluctuations in tunnel and micro-pressure waves radiating towards the surroundings from the tunnel exit according to the increase of the diameter of 10 air-shafts spaced equally.

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