• Advances in aircraft and spacecraft science
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• v.10 no.5
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• pp.439-455
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• 2023

Free surface fluid oscillation in prolate spheroidal tanks has been investigated analytically in this study. This paper aims is to investigate the sloshing frequencies in spheroidal prolate tanks and compare them with conventional cylindrical and spherical containers to select the best tank geometry for use in space launch vehicles in which the volume of fuel is very high. Based on this, the analytical method (Fourier series expansion) and potential fluid theory in the spheroidal coordinate system are used to extract and analyze the governing differential equations of motion. Then, according to different aspect ratios and other parameters such as filling levels, the fluid sloshing frequencies in the spheroidal prolate tank are determined and evaluated based on various parameters. The natural frequencies obtained for a particular tank are compared with other literature and show a good agreement with these results. In addition, spheroidal prolate tank frequencies have been compared with sloshing frequencies in cylindrical and spherical containers in different modes. Results show that when the prolate spheroidal tank is nearly full and in the worst case when the tank is half full and the free fluid surface is the highest, the prolate spheroidal natural frequencies are higher than of spherical and cylindrical tanks. Therefore, the use of spheroidal tanks in heavy space launch vehicles, in addition to the optimal use of placement space, significantly reduces the destructive effects of sloshing.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.2
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• pp.129-136
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• 2000

중재적 시술을 위한 자기공명영상(MRI)용 주자석은 수직 자계를 가지는 경우가 대부분인데 본 논문에서는 수직 자계를 발생하는 주자석에 장착할 수 있는 볼록형 경사자계코일을 소개하였다. 중재적 시술에 필요한 고속 촬영을 하기 위해서는 강한 경사자계 및 낮은 코일 인덕턱스가 필요한데 본 논문에서는 이를 효율적으로 실현하기 위해 경사자계코일을 볼록 곡면 위에 실현하였다. 기존 방법에서처럼 평면 위에 경사자계코일을 실현하지 않고 볼록 곡면 위에 실현함으로써 경사자계코일의 자계 강도 특성 및 코일 인덕턱스 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 중재적 시술을 위한 경사자계코일 내 공간을 충분히 확보할 수 있다. Prolate spheroid 좌표계에서 표현되는 경사자계코일 면을 정의하였고, 유한요소법을 이용한 볼록형 경사자계코일 설계 방법을 기술하였다. 또한 경사자계코일 면의 곡률에 따라 경사자계코일의 성능이 어떻게 변화하는지에 대한 결과를 제시하였다.