• 제목/요약/키워드: Spherical Harmonics

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발산 순압 로스비-하우어비츠 파동의 안정성 (Stability of the Divergent Barotropic Rossby-Haurwitz Wave)

  • 정한별;정형빈
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.107-116
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    • 2016
  • 전구영역 수치모델을 이용하여 순압 로스비-하우어비츠 파동의 안정성을 조사하였다. 본 연구에서 조사한 로스비-하우어비츠 파동은 강체 회전하는 동서 기본류와 유한한 진폭을 가지는 구면조화 파동으로 구성된다. 로스비-하우어비츠 파동은 강체 회전하는 동서 평균류의 강도에 따라 정상 또는 비정상의 구조로 나타난다. 수치 실험을 통해 임의의 다른 두 시간에서 섭동장의 진폭을 비교하여 파동의 안정성뿐만 아니라 성장률을 결정하였다. 로스비-하우어비츠 파동의 불안정 모드는 다양한 동서 파수 성분이 결합된 형태로 나타났다. 파동의 속도가 느린 지역에서 와도 섭동장은 불연속적인 형태를 보이는데, 이는 모델의 수평 해상도와 관계가 없는 것으로 밝혀졌다. 푸리에-유한 요소 모델에서 더 이른 적분 시간에 불안정 모드가 나타났는데, 이는 구면조화 스펙트럴 모델 대비 더 낮은 수치 정확도를 가지기 때문인 것으로 보인다. 모델의 전체적인 정확도를 고려하여, 불안정 모드가 구면 조화 파동을 전체적으로 지배하기 시작하는 시간을 추정하였다.

정팔면체 [Co(III)-$O_3N_3$], 정사면체 [M(II)-$O_2N_2$] 및 정사각형 [M(II)-$O_2N_2$] 형태 착물의 쌍극자모멘트의 계산 [M(II) = Ni(II) 또는 Cu(II)] (Calculation of the Dipole Moment for Octahedral [Co(III)-$O_3N_3$], Tetrahedral [M(II)-$O_2N_2$] and Square Planner [M(II)-$O_2N_2$] Type Complexes [M(II) = Ni(II) or Cu(II)])

  • 안상운
    • 대한화학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.295-303
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    • 1978
  • 정팔면체[Co(III)-$O_3N_3$], 정사면체[M(II)-$O_2N_2$] 및 정사각형형[M(II)-$O_2N_2$]형태 착물의 쌍극자모멘트를 중심이온의 valence basis sets와 리간드의 single basis 궤도함수($2p_z$)를 사용하여 spherical harmonics의 전개방법에 의하여 계산하였다. 이들 착물에 대하여 계산한 쌍극자모멘트의 값이 실험치와 일치하였다.

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A Sensing System of the Halbach Array Permanent Magnet Spherical Motor Based on 3-D Hall Sensor

  • Li, Hongfeng;Liu, Wenjun;Li, Bin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.352-361
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    • 2018
  • This paper proposes a sensing system of the Halbach array permanent magnet spherical motor(PMSM). The rotor position can be obtained by solving three rotation angles, which revolves around 3 reference axes of the stator. With the development of 3-D hall sensor, the position identification problem of the Halbach array PMSM based on rotor magnetic field is studied in this paper. A nonlinear and serious coupling relationship between the rotation angles and the measured magnetic flux density is established on the basis of the rotation transformation theory and the magnetic field model. In order to get rid of the influence on position detection caused by the harmonics of rotor magnetic field and the stator coil magnetic field, a sensor location combination scheme is proposed. In order to solve the nonlinear equation fast and accurately, a new position solution algorithm which combines the merits of gradient projection and particle swarm optimization(PSO) is presented. Then the rotation angles are obtained and the rotor position is identified. The validity of the sensing system is verified through the simulation.

이중 푸리에 급수 분광법 역학코어의 정확도와 계산 효율성 평가 (Evaluation of Accuracy and Efficiency of Double Fourier Series (DFS) Spectral Dynamical Core)

  • 김범석;구명서;손석우
    • 대기
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    • 제33권4호
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    • pp.387-398
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    • 2023
  • The double Fourier series (DFS) spectral dynamical core is evaluated for the two idealized test cases in comparison with the spherical harmonics (SPH) spectral dynamical core. A new approach in calculating the meridional expansion coefficients of DFS, which was recently developed to alleviate a computational error but only applied to the 2D spherical shallow water equation, is also tested. In the 3D deformational tracer transport test, the difference is not conspicuous between SPH and DFS simulations, with a slight outperformance of the new DFS approach in terms of undershooting problem. In the baroclinic wave development test, the DFS-simulated wave pattern is quantitatively similar to the SPH-simulated one at high resolutions, but with a substantially lower computational cost. The new DFS approach does not offer a salient advantage compared to the original DFS while computation cost slightly increases. This result suggests that the current DFS spectral method can be a practical and alternative dynamical core for high-resolution global modeling.

디이젤엔진내의 복사열전달 효과에 관한 수치해석적 연구 (Numerical simulations of radiative and convective heat transfer in the cylinder of a diesel engine)

  • 임승욱;김동우;이준식
    • 오토저널
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    • 제14권2호
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    • pp.54-64
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    • 1992
  • During combustion process in a diesel engine radiation heat transfer is the same order of magnitude as the convection heat transfer. An approximation of heat and momentum source distributions is applied at a level consistent with those used in modelling the soot distribution and the turbulence instead of modelling the fuel spray and the chemical kinetics. This paper illustrates a use of the third order spherical harmonics approximation to the radiative transfer equation and delta-Eddington approximation to the scattering phase function for droplets in the flow. Results are obtained numerically by a time marching finite difference scheme. This study aims to compare heat transfer with convection heat transfer and to investigate the importance of scattering by fuel droplets and of accounting for spatial variations in the extinction coefficient on the radiative heat flux distributions at the walls of a disc shaped diesel engine.

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P-N 근사법을 이용한 원관주위 층류 경계층내 조합 열전달 전달 특성 해석 (A Numerical Analysis of Characteristics of Combined Heat Transfer in Laminar Layer Along Cylinderical Periphery by P-N Method)

  • 이종원;이창수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.10-19
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    • 1995
  • Heat trnasfer for absorbing and emitting media in laminar layer along the cylinders has been analyzed. Governing equation are transformed to local nonsimilarity equations by the dimensional analysis. The effects of the Stark number, Prandtl number, Optical radius and wall emissivity are mainly investigated. For the formal solution a numerical integration is performed and the results are compared with those obtained by P-1 and P-3 approximation. The results show that boundary layers consist of conduction-convection-radiation layer near the wall and convection-radiation layer far from the wall. As the Stark number of wall emissivity increases the local radiative heat flux is increased. The Pradtl number or curvature variations do not affect the radiative heat flux from the wall, but The Prandtl number or wall emissivity variations affect the conduction heat flux. Consequently the total heat flux from the wall are affected by the Prandtl number or wall emissivity variation.

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STABILITY OF A ROTATING BALL

  • Bykov, V.;Dementiev, O.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제9권1호
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    • pp.277-288
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    • 2002
  • Influence of form errors of a chamber filled with a liquid on the movement and stability of a ball, rotating in the chamber, is studied. Two cases of the influence of the chamber form errors on the forces, acting on the ball, are defined. The first case describes the situation when limitations on the rotor shift are not imposed and disturbances of the chamber form are set by spherical harmonics not above the first order. In the second case disturbance of a chamber form is arbitrary and the rotor is supposed small. A rising here diflective moment tends to direct the angular speed vector along the small semiaxis of the ellipsoid, i.e., a stable position of the rotor appears.

Solar Interior Currents Presumed by Solar Surface Magnetic Fields

  • Bogyeong Kim;Yu Yi
    • 천문학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.187-194
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    • 2023
  • The remote sensing technique of measuring the magnetic field was applied first to sunspots by Hale (1908). Later Babcock (1961) showed that the solar surface magnetic field on a global scale is a dipole in first-order approximation and that this dipole field reverses once every solar cycle. The Wilcox Solar Observatory (WSO) supplies the spherical harmonics coefficients of the solar corona magnetic field of each Carrington Rotation, calculated based on the remotely-sensed photospheric magnetic field of the solar surface. To infer the internal current system producing the global solar coronal magnetic field structure and evolution of the Sun, we calculate the multipole components of the solar magnetic field using the WSO data from 1976 to 2019. The prominent cycle components over the last 4 solar activity cycles are axis-symmetric fields of the dipole and octupole. This implies that the current inversion driving the solar magnetic field reversal originates from the equatorial region and spreads to the whole globe. Thus, a more accurate solar dynamo model must include an explanation of the origin and evolution of such solar internal current dynamics.

2차원 직각좌표계에서 DEM을 이용한 방사선차폐해석 프로그램개발 (Development of Radiation Shielding Analysis Program Using Discrete Elements Method in X-Y Geometry)

  • Park, Ho-Sin;Kim, Jong-Kyung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권1호
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    • pp.51-62
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    • 1993
  • 입자수송방정식의 각분할해석법에서 입자흐름방향을 묘사하는 각방향에 대한 각분할집합이 고정된 값이 아니고 각입자속으로 조종되는 각요소법에 근거하여 방사선차폐해석 목적의 전산프로그램(TDET)를 2차원직각좌표계에 대해서 개발하였다. 산란선원항의 각의존성은 Spherical Harmonics Series Expansion으로 해석하였고 입자의 에너지 의존성은 다중에너지군으로 처리하였다. 3 종류의 Benchmark 시험을 통해서 TDET 프로그램을 검증하였다. 평판형 등방적 선원을 가진 사방흡수체에 대한 해석에서 TDET 해석결과가 MORSE-CG 해석결과에 잘 일치하고. 각분할법으로 해석할때 나타나는 Ray effect를 DOT 4.3 보다 잘 치 유하고 있다. 차폐체 내에 좁은 Vacuum duct가 있는 문제의 해석에서 TDET는 MORSE-CG와 마찬가지로 duct를 통한 streaming leak-age에 대해서 분명하고 현저한, 그리고 DOT 4.3보다 매우 훌륭한 해석결과를 보여주고 있다. 원자로차폐구조물 규모에 대해, 2 에너지군, 등방적 산란 및 선형 비등방 산란의 경우에 대해서 해석한 결과 각분할법으로 계산하여 제시하고 있는 기준치에서는 여러 mesh들에 걸쳐 넓은 규모의 Ray effect를 나타내고 있는데, TDET에 의한 해석결과에서는 이웃 mesh들 간에 미세한 Ray effect를 나타내고 있다.

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이천관측소에서 측정된 지자기장 및 지자기 전달함수의 시간적 변동성 (On the Temporal Variability of Geomagnetic Field and Transfer Function at Icheon Observatory)

  • 이덕기;권병두;윤용훈;양준모
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.604-614
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    • 2004
  • 경기도 이천에서 2002년 7월부터 12까지 총 6개월 동안 측정된 지자기 3성분 자료를 이용하여 일별 각 성분의 스펙트럼, 지자기 전달함수의 크기, 위상, 오차 등을 계산하였다. 지자기 스펙트럼은 관측기간 동안 태양활동에 의한 무작위적 강약이 반복되는 형태를 보여주었고, 유의미한 시간적 변동은 존대하지 않았다. 지자기 전달함수의 크기, 위상, 오차의 경우, 주기 100초 이하와 주기 1000초 이상에서 부분적으로 무작위적인 경향을 확인할 수 있었으나, 시간에 따른 증감추세 없이 대체로 안정적인 값을 보였다. 이와 더불어, 전기장의 P$_{1}\;^{0}$ 소스(zonal harmonics) 가정을 통하여 시간에 따른 근사적인 겉보기 전기비저항의 변동을 조사하였는데, 근사된 전기비저항의 변화는 지각의 자체적인 물성 변화보다는 수평 자기장 성분의 시간적 강약에 지배적임을 확인할 수 있었다.