• 제목/요약/키워드: Phase Field Method

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CHAINED COMPUTATIONS USING AN UNSTEADY 3D APPROACH FOR THE DETERMINATION OF THERMAL FATIGUE IN A T-JUNCTION OF A PWR NUCLEAR PLANT

  • Pasutto, Thomas;PENiguel, Christophe;Sakiz, Marc
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.147-154
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    • 2006
  • Thermal fatigue of the coolant circuits of PWR plants is a major issue for nuclear safety. The problem is especially accute in mixing zones, like T-junctions, where large differences in water temperature between the two inlets and high levels of turbulence can lead to large temperature fluctuations at the wall. Until recently, studies on the matter had been tackled at EDF using steady methods: the fluid flow was solved with a CFD code using an averaged turbulence model, which led to the knowledge of the mean temperature and temperature variance at each point of the wall. But, being based on averaged quantities, this method could not reproduce the unsteady and 3D effects of the problem, like phase lag in temperature oscillations between two points, which can generate important stresses. Benefiting from advances in computer power and turbulence modelling, a new methodology is now applied, that allows to take these effects into account. The CFD tool Code_Saturne, developped at EDF, is used to solve the fluid flow using an unsteady L.E.S. approach. It is coupled with the thermal code Syrthes, which propagates the temperature fluctuations into the wall thickness. The instantaneous temperature field inside the wall can then be extracted and used for structure mechanics computations (mainly with EDF thermomechanics tool Code_Aster). The purpose of this paper is to present the application of this methodology to the simulation of a straight T-junction mock-up, similar to the Residual Heat Remover (RHR) junction found in N4 type PWR nuclear plants, and designed to study thermal striping and cracks propagation. The results are generally in good agreement with the measurements; yet, in certain areas of the flow, progress is still needed in L.E.S. modelling and in the treatment of instantaneous heat transfer at the wall.

Abell 2261: a fossil galaxy cluster in a transition phase

  • Kim, Hyowon;Ko, Jongwan;Kim, Jae-woo;Smith, Rory;Song, Hyunmi;Hwang, Ho Seong
    • 천문학회보
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    • 제43권1호
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    • pp.58.2-58.2
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    • 2018
  • Fossil groups of galaxies have characteristic features of a dominant central elliptical galaxy (${\Delta}M_{12}$ > 2 in $0.5R_{vir}$) embedded in highly relaxed X-ray halo, which indicates dynamically stable and evolved systems. These are thought as a final stage of the evolution of galaxy groups in the hierarchical structure formation scenario. However, the formation and evolution of fossil clusters are still unclear due to lack of detailed studies. Therefore, we perform a kinematic research of a known fossil cluster Abell 2261 (A2261 hereafter) using spectroscopic data of 589 galaxies in the A2261 field. Even though A2261 is known as a fossil cluster, previous studies found several unusual features such as quite high X-ray entropy for a stable cluster, and an elongated shape, which are not expected in standard fossil clusters. Using the caustic method, we identify cluster member galaxies and discover a second bright galaxy (${\Delta}M_{12}=1.68$) at ${\sim}1.5R_{vir}$. The presence of such a bright galaxy can break the current fossil state of cluster in the near future. In addition, with two independent substructure finding methods, we confirm that the previously detected elongated galaxy distribution of the cluster is a real feature. These findings indicate that A2261 is not in a fully stable state, unlike the existing fossil definition diagnostic. We require a more stringent criterion for the fossil definition to represent a genuinely final stage of cluster evolution.

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YBCO 초전도체 Bulk 소재에 대한 자기적 특성 (Magnetic Properties of YBCO Superconductor Bulk Materials)

  • 이상헌
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권2호
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    • pp.147-150
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    • 2020
  • Relatively pure YBCO was first synthesized by heating a mixture of metal carbonates at temperatures between 1,000 and 1,300 K, resulting in the reaction: 4BaCO3+Y2(CO3)3+6CuCO3+(1/2-x)O2 → 2YBa2Cu3O7-x+1/3CO2. Modern syntheses of YBCO use the corresponding oxides and nitrates. The superconducting properties of YBa2Cu3O7-x are sensitive to the value of x, i.e., its oxygen content. Only those materials with 0≤x≤0.65 are superconducting below Tc, and when x ~ 0.07, the material superconducts at the highest temperature, i.e., 95 K, or in the highest magnetic fields, i.e., 120 T and 250 T when B is perpendicular and parallel to the CuO2 planes, respectively. In addition to being sensitive to the stoichiometry of oxygen, the properties of YBCO are influenced by the crystallization methods applied. YBCO is a crystalline material, and the best superconductive properties are obtained when crystal grain boundaries are aligned by careful control of annealing and quenching temperature rates. However, these alternative methods still require careful sintering to produce a quality product. New possibilities have arisen since the discovery of trifluoroacetic acid, a source of fluorine that prevents the formation of undesired barium carbonate (BaCO3). This route lowers the temperature necessary to obtain the correct phase at around 700℃. This, together with the lack of dependence on vacuum, makes this method a very promising way to achieve a scalable YBCO bulk.

Transformation of Bacillus stearothermophilus No. 236 by Changing Incubation Temperature after Electroporation

  • Ha, Gyong-Sik;Kim, Joon;Choi, Yong-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권5호
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    • pp.687-690
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    • 1999
  • Bacillus stearothermophilus No. 236 isolated from the soil is a strong xylan degrader producing all the xylanolytic enzymes. However, the strain was discovered to be highly intractable to its transformation. In the present study, we have developed a reliable method for transformation of B. stearothermophilus No. 236 by a systematic examination of several factors which might have an influence on the efficiency of electrotransformation. Notably, we found that the most critical factor influencing the transformation efficiency (TE) was the incubation temperature after pulsing, with its optimum incubation of $37^{\circ}C.\; At\; 50^{\circ}C$, the optimum growth temperature of the B. stearothermophilus strain, the transformants could not be obtained at a recognizable level. The combination of field strength of 7.5 kV/cm along with pulse duration of 10 msec (resistance of $400{\Omega}\; and\; capacitance\; of\; 25{\mu}F$) was shown to be the best electrical parameters at the incubation temperature of $37^{\circ}$. A higher TE was obtained when the cells were harvested at an early-exponential phase. Twenty percent of PEG-8000 in a suspension buffer and an addition of 0.1% glycine in the growth medium resulted in about 4-fold and 3-fold increases in TE, respectively. We also found that the plasmid DNA which had been cycled through the host B. stearothermophilus cells enhanced TE by one order of magnitude higher. Under the presently described conditions, $2.5{\times}10^{5} transformants per ${\mu}g$ DNA was attained.

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연안교량에 작용하는 지진해일파력에 관한 수치시뮬레이션(단파의 경우) (Numerical Simulation of Tsunami Force Acting on Onshore Bridge (for Tsunami Bore))

  • 이광호;우경환;김도삼;정익한
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.46-61
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    • 2017
  • 본 연구에서는 단파와 연안교량과의 상호작용해석에 수치해석적인 방법을 이용하며, 이 때 단파는 상 하류측의 수위차로부터 조파된다. 수치해석법에는 Navier-Stokes solver에 기초한 3차원혼상류해석법인 TWOPM-3D를 적용하며, 작용파력의 타당성은 본 수치해석결과와 기존의 실험결과와의 비교 분석으로부터 검증된다. 이로부터 교량의 종류, 단파강도, 수심 및 거더 수 등에 따른 수위변화와 유속변화를 포함하여 수평파력과 연직파력(연직상방파력과 연직하방파력)의 변동특성을 면밀히 검토하였으며, 흐름에 의해 유체 중에 연행되는 공기가 연직파력에 큰 영향을 미치는 것 등을 알 수 있었다.

질산염 무기금속 화합물의 분무열분해법에 의한 High-$J_c$ YBCO 박막 제조 (Preparation of High $J_c$ YBCO Films on LAO by Spray Pyrolysis Process Using Nitrate Precursors)

  • 홍석관;김재근;김호진;조한우;유석구;안지현;주진호;이희균;홍계원
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권1호
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    • pp.71-74
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    • 2006
  • High $J_c$ over 1 $MA/cm^2$ YBCO film has been successfully prepared using nitrate precursors by spray pyrolysis method. Aerosol drolpets generated using a concentric spray nozzle were directly sprayed on a $LaAlO_3$(100) single crystal substrate. The cation ratio of precursor solution was Y:Ba:Cu=1:2.65:1.35. The distance between nozzle and substrate was 15 cm. Deposition temperature was ranging from $750^{\circ}C\;to\;800^{\circ}C$. Deposition pressure was 100 Torr, and oxygen partial pressure was varied from 10 Torr to 50 Torr. The microstructure, phase formation, texture development and superconducting properties of deposited films were largely changed with oxygen partial pressure. Deposited films showed a texture with(001) planes parallel to substrate plane. High quality film was obtained when film was deposited at $760^{\circ}C$ with an oxygen partial pressure of 30 Torr. The critical current density($J_c$) of the YBCO film was 1.75 $MA/cm^2$ at 77 K and self-field.

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자기장학 누설자속법을 응용한 직류전류계측법에 관한 연구 (A Study on Direct Current Measurement Using Magneto-Optical LMF Method)

  • 이진이
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.566-572
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    • 2004
  • 금속성 도선 뿐 아니라 기상 또는 액상의 직류전류를 계측하기 위해서는 비접촉으로 전류를 측정할 필요가 있다. 본 논문은 직류전류를 비접촉으로 계측하기 위한 방법 중 하나로써 패러데이효과와 누설자속을 이용하는 방법을 제안하고, 이론적 고찰 및 실험적 검증결과를 보고한다. 공극을 가진 강자성체 코어를 1차 코일에 의하여 자화하면, 공극 주위에는 누설자속이 발생한다. 이러한 누설자속의 수직성분에 의하여 자기광학소자의 자구는 자화되어, 공극의 중심과 자벽은 평행하게 된다. 한편, 2차 코일에 의하여 자기광학소자에 수직한 방향으로 자장을 인가하면, 누설자속분포는 공극의 중심을 기준으로 좌우 대칭이었던 자구의 분포에 편향이 발생한다. 이때 금속, 기체 또는 액체상태의 전류가 코어를 통과하면 자기광학소자의 자벽이 이동하게 된다. 이러한 원리에 의하여 자구 또는 자벽의 이동량을 측정하면, 코어를 통과하는 직류전류의 세기를 알 수 있다.

쇄파에 의한 처오름과 월파유속 (Runup and Overtopping Velocity due to Wave Breaking)

  • 유용욱;이종인;김영택
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.606-613
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    • 2007
  • 본 연구에서는 2차원 수리모형실험을 통해 직립 구조물에 의한 권파와 이로 인해 발생하는 처오름과 월파 유속장을 측정하고, 그 결과를 이용하여 월파의 속도분포를 위한 경험식을 구하였다. 구조물 주위에서의 쇄파에 의한 월파는 넓은 기포화된 지역을 형성하며 다위상 상태가 된다. 이와 같은 구조물 주위에서의 처오름과 월파흐름의 유속을 측정하기 위하여 PIV(particle image velocimetry)기법을 사용하였으며, 기포화된 흐름영역은 PIV기법의 변형된 기법을 고안하여 측정하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 3가지의 주된 위상인 쇄파, 처오름 그리고 월파의 최고유속을 알 수 있었다. 또한, 구조물의 상부로 월파된 유체흐름의 최대유속분포는 비선형적인 단면을 보여주고 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 일어남이 관측되었다. 차원해석을 통해 무차원화된 유속분포로 부터 구조물 상단에서의 월파유속 분포가 유사단면을 갖는다는 것을 확인하였으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.

사용자 심리적 연상에 의한 제품형태 접근 방법에 관한연구 -암묵기억과 외현기억을 중심으로- (A Study on the Approach Method of Product Form by User Mental -Concentrated on Implicit & Explicit memory-)

  • 안철홍;정도성
    • 디자인학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.27-36
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    • 2002
  • 본 연구는 경험에 의한 기억간의 상관관계에 대하여 기초적 연구와 접근방법을 모색하여, 제품의 형태의 구축단계에서의 적용가능성을 예시하였으며, 이를 통해 기억에 의한 디자인 행위와 관련하여 향후연구과제의 초석을 마련하는 데 목격을 두었다. 첫째, 인간의 기억과 형태에 대한 학문적, 이론적 고찰을 통해서 본 연구에 필요한 기억의 유형과 사물에 대한 인지과정을 이론적으로 비교 고찰하였다. 둘째, 실험과 분석을 통해 사물에 있어서의 느껴지는 형태가 무엇인지에 대한 주관적 평가 반응을 알아보고 그 과정의 분석을 통하여 제품에서 느끼는 형태의 연상으로, 암묵적/외현적 반응에 대한 요소(설문과 컴퓨터 실험을 통하여 수집된 데이터를 이용)를 추출하고, 분석된 요소들을 칼융의 심상구분인 보편적 지식과 현실 기억, 그리고 잠재기억과 원시심상으로 구별하여, 형태심상 및 대별 사용자 심상이 디자인에 어떤 영향을 주는가를 분석 정의하였다. 셋째, 이러한 정의를 바탕으로 암묵적/외현적 반응에 대한 요소 특성의 디자인 활용가능성과 통한 접근방법을 예시하고, 결론과 아울러 향후 연구되어질 과제에 대한 가이드라인을 제시하였다.

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소프트웨어 개발인력 배분 모델 (A Model for Software Development Manpower Allocation)

  • 박석규
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.23-31
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    • 2007
  • 노력 (인력)과 일정이 추정된 경우, 인력을 일정 시간대별로 효율적으로 배분하기는 매우 어렵다. 지금까지 Putnam의 Rayleigh 분포모델이 널리 적용되고 있다 이 분포는 프로젝트 전반부에서 인력이 집중적으로 투입되는 형태를 표현하고 있다. 그러나 실제 수행된 프로젝트의 대부분이 중반부나 후반부시점에서 인력이 집중적으로 투입되는 현상을 나타내 Rayleigh 분포를 적용할 수 없다. 따라서 본 논문은 인력을 효율적으로 배분하기 위한 모델을 제안한다. 먼저, 소프트웨어 개발 분야에서 제시하고 있는 전형적인 형태와 실제 수행 프로젝트들의 인력 프로파일 형태를 고찰하였다. 다음으로, 효율적인 인력 배분을 위해 인력 프로파일에 대한 윤곽을 그려 모델을 유도하는 방법을 제안하였다. 제안된 모델은 기존의 Rayleigh와 Gamma 모델보다 좋은 성능을 나타내었다. 제안된 모델을 적용할 경우 소프트웨어 개발계획단계에서 개발기간에 대한 투입될 인력을 적절히 배분하여 프로젝트를 성공적으로 관리할 수 있을 것이다.

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