• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.97-109
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• 2022

Multi-dimensional coupling analysis is a research hot spot in nuclear reactor thermal hydraulic study and both the full-scale system transient response and local key three-dimensional thermal hydraulic phenomenon could be obtained simultaneously, which can achieve the balance between efficiency and accuracy in the numerical simulation of nuclear reactor. A one-dimensional to three-dimensional (1D-3D) coupling platform for the nuclear reactor multi-dimensional analysis is developed by XJTU-NuTheL (Nuclear Thermal-hydraulic Laboratory at Xi'an Jiaotong University) based on the CFD code Fluent and system code RELAP5 through the Dynamic Link Library (DLL) technology and Fluent user-defined functions (UDF). In this paper, the International Standard Problem (ISP) No. 43 is selected as the benchmark and the rapid boron dilution transient in the nuclear reactor is studied with the coupling code. The code validation is conducted first and the numerical simulation results show good agreement with the experimental data. The three-dimensional flow and temperature fields in the downcomer are analyzed in detail during the transient scenarios. The strong reverse flow is observed beneath the inlet cold leg, causing the de-borated water slug to mainly diffuse in the circumferential direction. The deviations between the experimental data and the transients predicted by the coupling code are also discussed.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.137-147
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• 2013

수리구조물의 효과적 운영과 홍수기 피해저감을 위해서는 하천수리특성에 대한 적절한 이해가 필수적이며, 다차원모형의 적용을 통해 그 목적을 달성할 수 있다. 그러나 다차원모형 적용은 방대한 자료와 많은 분석시간을 요구하여 실무적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 유역유출모형 및 1차원 수리모형과 다차원모형의 연계모의 기법을 제안하고 실제 하천에 대한 적용성을 검증하고자 하였다. 다차원 수리모형으로 EFDC를 이용하였으며, 모의를 위한 경계조건 결정을 위한 유역유출모형과 1차원수리모형으로 COSFIM과 FLDWAV를 이용하였다. 다차원모형의 연계적용기법을 통하여 기존의 선단위 지점단위 정보 뿐 아니라 공간 격자단위 정보를 제공 받을 수 있어 하천에서의 물리적 현상을 고려한 공간적 수리특성을 반영한 하천관리가 가능할 것이다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제10D권2호
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• pp.195-210
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• 2003

이 논문에서는 다차원 색인구조의 동시성을 최대화하는 동시성제어 알고리즘과 이를 위한 회복기법을 제안한다. 다차원 색인구조에서 동시성을 저하는 가장 큰 요인은 MBR 변경연산과 분할 연산이다. 제안하는 알고리즘은 먼저 MBR 변경연산으로 인한 동시성 저하를 최소화하기 위해서 PLC(Partial Lock Coupling) 기법을 제안한다. 이 기법은 기존 방법에 비해 잠금결합을 사용하는 회수를 크게 줄여 동시성을 높인다. 또한, MBR 변경의 수행 중에도 탐색자들이 해당 노드를 접근할 수 있도록 하는 MBR 변경 방법을 제안한다. 분할로 인한 동시성 저하를 해결하기 위해서 노드 분할로 인한 탐색자의 지연 시간을 최소화 할 수 있는 새로운 분할방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 BADA-4 DBMS의 저장시스템인 MiDAS-3에서 구현하여 성능평가를 수행한다. 다양한 실험을 통해 제안하는 방법이 기존 방법보다 우수함을 보인다. 마지막으로, 이 논문에서는 제안하는 동시성제어 방법에 적절한 회복기법을 제안한다. 회복기법은 동시성을 최대한 보장할 수 있도록 설계되었으며 빠른 회복시간을 보장한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권3호
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• pp.89-97
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• 2016

In this study, direct code coupling, in which two codes share a single flow field, was conducted using 3-dimensional high resolution thermal hydraulics code, CUPID and 1-dimensional system analysis code, MARS. This approach provide the merit to use versatile capability of MARS for nuclear power plants and 3-dimensional T/H analysis capability of CUPID. Numerical Method to directly couple CUPID and MARS was described in this paper. The straight flow and manometer flow oscillation were calculated to verify conservation of coupled CUPID/MARS code in mass, momentum, and energy. This verification calculations indicates that the CUPID/MARS is coupled appropriately in numerical aspect and the coupled code can be applied to nuclear reactor thermal hydraulics after validation against integral transient experiments.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.59-63
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• 2007

We propose a controller design analysis for a cross-coupling control system, which is essential for achieving high contouring accuracy in multi-axis CNC systems. The proposed analysis combines three axial controllers for each individual feed drive system together with a cross-coupling controller at the beginning of the design stage in an integrated manner. These two types of controllers used to be separately designed and analyzed since they have different control objectives. The proposed scheme is based on a mathematical formulation of a three-dimensional contour error model and includes a stability analysis for the overall control system and a performance analysis in terms of contouring and tracking accuracy at steady state. A computer simulation was used to demonstrate the validity of the proposed methodology. The performance variation was investigated under different operating conditions and controller gains, and a design range was elicited that met the given performance specifications. The results provide basic guidelines in systematic and comprehensive controller designs for multi-axis CNC systems. A cross-coupling control system was also implemented on a PC-based three-axis CNC testbed, and the experimental results confirmed the usefulness of the proposed control system in terms of contouring accuracy.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권1호
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• pp.238-248
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• 2019

In the high-temperature and high-pressure irradiation environments, the multi-field coupling processes of hydrogen diffusion, hydride precipitation and mechanical deformation in Zircaloy cladding tubes occur. To simulate this hydrogen-induced complex behavior, a multi-field coupling method is developed, with the irradiation hardening effects and hydride-precipitation-induced expansion and hardening effects involved in the mechanical constitutive relation. The out-pile tests for a cracked cladding tube after irradiation are simulated, and the numerical results of the multi-fields at different temperatures are obtained and analyzed. The results indicate that: (1) the hydrostatic stress gradient is the fundamental factor to activate the hydrogen-induced multi-field coupling behavior excluding the temperature gradient; (2) in the local crack-tip region, hydrides will precipitate faster at the considered higher temperatures, which can be fundamentally attributed to the sensitivity of TSSP and hydrogen diffusion coefficient to temperature. The mechanism is partly explained for the enlarged velocity values of delayed hydride cracking (DHC) at high temperatures before crack arrest. This work lays a foundation for the future research on DHC.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권1호
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• pp.80-94
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• 2003

이 논문에서는 질의의 지연을 최소화하는 효율적인 동시성제어 알고리즘을 제안한다. 다차원 색인구조에서 탐색연산을 지연시키고 전체적인 동시성을 떨어뜨리는 주 요인은 노드 분할과 MBR 변경연산이다. 제안하는 알고리즘에서는 분할 연산에 의한 질의의 지연을 최소화하기 위해 분할 노드에서의 배타 잠금 시간을 최소화한다. 분할 전체 기간동안 노드에 배타 래치를 획득하는 것이 아니고 분할 과정중 노드의 물리적인 분할 단계에서만 배타 래치를 획득한다. 또한, MBR 변경 시 발생하는 질의의 지연을 줄이기 위해 부분 잠금 결합(PLC: Partial Lock-Coupling)을 사용한다. PLC 기법은 MBR 증가 연산에 비해 상대적으로 발생 빈도가 적은 MBR 감소 연산에서만 잠금 결합을 수행하여 동시성을 향상시킨다. 성능평가를 위해 제안하는 알고리즘과 링크 기법을 기반으로 하는 기존의 동시성 제어 기법을 바다-III DBMS의 자료저장 시스템인 MIDAS-III상에서 구현한다 다양한 환경에서의 성능평가를 통해 제안하는 알고리즘이 기존의 동시성 제어기법보다 처리율 및 응답시간에서 뛰어난 성능을 나타냄을 보인다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.57-62
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• 2007

A modeling method for the modal and the transient vibration analysis of a multi-packet blade system excited by nozzle jet forces is presented in this paper. Blades are idealized as cantilever beams and the elastic structures like disc and shroud connecting blades are modeled as coupling stiffnesses. A modified Campbell diagram is proposed to identify true resonance frequencies of the multi-packet blade system. Different from the SAFE diagram that employs three dimensional space, the modified Campbell diagram proposed in this study employs a plane to find the true resonance frequencies. To verify the existence of true resonance frequencies, nozzle jet forces are modeled as periodic forces and transient vibration analysis were performed with the modeling method.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.711-717
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• 2008

A modeling method for the modal and the transient vibration analysis of a multi-packet blade system excited by nozzle jet forces is presented in this paper. Blades are idealized as cantilever beams and the elastic structures like disc and shroud connecting blades are modeled as coupling stiffnesses. A modified Campbell diagram is proposed to identify true resonance frequencies of the multi-packet blade system. Different from the SAFE diagram that employs three dimensional space, the modified Campbell diagram Proposed in this study employs a plane to find the true resonance frequencies. To verify the existence of true resonance frequencies, nozzle jet forces are modeled as periodic forces and transient vibration analysis were performed with the modeling method.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.389-402
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• 2014

본 연구에서는 기존에 구축 운영 중인 COSFIM과 FLDWAV간 연계를 통해 다기능보 상 하류 구간 등 하천내 주요 관심구간에 대한 1차원 및 2차원 수리분석을 수행할 수 있는 시스템을 개발하고 낙동강 8개 다기능보를 대상으로 사업 전 후 수리특성 분석을 수행하였다. 각 수치모형은 활용목적에 따라 장 단점을 가지고 있기 때문에 상황에 적합한 모형을 선택적으로 활용할 수 있을 것이며, 기존의 1차원 수리 수문 모형으로 분석할 수 있었던 선 개념 지점 개념의 정보 뿐 아니라 추가적으로 공간 격자 개념의 정보를 제공받을 수 있는 다차원 모의를 수행함으로써 하천에서의 물리적 현상을 적절히 고려한 공간적 수리특성을 반영한 하천관리가 가능할 것이다.