Star 형상을 갖는 추진제 그레인은 다양한 면적 선도가 가능하고, 제작이 용이하여 실제 고체 추진제 로켓에 유용하게 적용될 수 있다. 그러나, 설계와 관련한 형상 변수가 많고 연소 말기 슬리버가 존재하므로, 해석 비용이 저렴한 일반적인 단일 최적화 기법으로는 최적 설계가 성공하기 어렵다. 본 연구에서는 활용성과 설계 성공률을 높이기 위해 데이터베이스를 사용하여 star 그레인을 설계하는 기법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 성능 변수를 정의하고, 데이터베이스를 구축한 후 요구조건을 만족하는 해를 탐색한다. 제안된 방법을 적용하여 다양한 종류의 연소 면적 선도를 갖는 star 그레인의 설계를 수행하고, 설계 방법의 타당성을 검증하였다.
Grain design has always been a vital and integral part of Solid Rocket Motor(SRM) design. Basing on the design objectives set by the system designer, the SRM designer has many options available for selecting the Grain configuration. Many of the available configurations may fulfill the required parameters of volumetric loading fraction, web fraction & Length to diameter ratios and produce internal ballistic results that may be in accordance to the design objectives. However, for any given set of design objectives, it is deemed necessary that best possible configuration be selected, designed and optimized. Hence optimal results of all applicable configurations are vital to be attained in order to compare and finalize the design that will produce most efficient performance. Generally the engineers pay attention and have skills on a specific grain configuration. The designing methodologies and computer codes available usually focus on single grain configuration may it be Star, Wagon Wheel or slotted tube. Hardly one can find a software or a design methodology where all such configurations can be worked on jointly and not only adequate designs be found but optimal solutions reached by applying an optimization method to find final design best suited for any design objective. In the present work design requirements have been set, grain configurations have been selected and their designing has been conducted. The internal ballistic parameters have been calculated and after finding the preliminary design solutions, the optimal solutions have been found. In doing so, software has been developed comprising of computer programs for designing the 2D grains including Star, Wagon Wheel and Slotted Tube configurations. The optimization toolbox of Matlab Fmincon has been used for getting optimal solutions. The affects of all the independent geometric design variables on the optimized solutions have been analyzed. Based on results attained from Optimization Method, an in depth comparison of Grain Configurations and analysis of performance prediction outputs have been conducted to come to conclusion as to which grain configuration is ideal for the current design requirement under study.
Dust polarization depends on the physical and mechanical properties of dust, as well as the properties of local environments. To understand how dust polarization varies with grain mechanical properties and the local environment, in this paper, we model the wavelength-dependence polarization of starlight and polarized dust emission by aligned grains by simultaneously taking into account grain alignment and rotational disruption by radiative torques (RATs). We explore a wide range of the local radiation field and grain mechanical properties characterized by tensile strength. We find that the maximum polarization and the peak wavelength shift to shorter wavelengths as the radiation strength U increases due to the enhanced alignment of small grains. Grain rotational disruption by RATs tends to decrease the optical-near infrared polarization but increases the ultraviolet polarization of starlight due to the conversion of large grains into smaller ones. In particular, we find that the submillimeter (submm) polarization degree at 850㎛(P850) does not increase monotonically with the radiation strength or grain temperature (Td), but it depends on the tensile strength of grain materials. Our physical model of dust polarization can be tested with observations toward star-forming regions or molecular clouds irradiated by a nearby star, which have higher radiation intensity than the average interstellar radiation field. Finally, we compare our predictions of the P850-Td relationship with Planck data and find that the observed decrease of P850 with Td can be explained when grain disruption by RATs is accounted for, suggesting that interstellar grains unlikely to have a compact structure but perhaps a composite one. The variation of the submm polarization with U (or Td)can provide a valuable constraint on the internal structures of cosmic dust
Low fuel regression rate is the main drawback of hybrid rocket which should be overcome. One of the improvement techniques to this problem is usage of a solid fuel grain with a complicated geometry port, which has been promoted owing to the recent development of additive manufacturing technologies. In the design of a hybrid rocket fuel grain with a complicated geometry port, the understanding of fuel regression behavior is very important. Numerical investigations of fuel regression behavior requires a capturing method of solid fuel surface, i.e. gas-solid interface. In this study, level set method is employed as such a method and the preliminary numerical tool for capturing a hybrid rocket solid fuel surface is developed. At first, to test the adequacy of the numerical modeling, the simulation results for circular port are compared to the experimental results in open literature. The regression rates and oxidizer to fuel ratios show good agreements between the simulations and the experiments, after passing enough time. However, during the early period of combustion, there are the discrepancies between the simulations and the experiments, owing to transient phenomena. Second, the simulations of complicated geometry ports are demonstrated. In this preliminary step, a star shape is employed as complicated geometry of port. The slot number effect in star port is investigated. The regression rate decreases with increasing the slot number, except for the star port with many slots (8 slots) in the latter half of combustion. The oxidizer to fuel ratio increases with increasing the slot number.
Samadi, Ahmad Fahim;Yamamoto, Toshio;Ueda, Tadamasa;Adachi, Shunsuke;Hirasawa, Tadashi;Ookawa, Taiichiro
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.93-93
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2017
To develop rice cultivars with increased biomass and grain yield, superior lodging resistance is an essential trait. The new breeding approach can be adopted for the improvement of stem lodging resistance by enhancing culm strength. The resistance to breaking type lodging is attributed to bending moment of basal culm (M), which is composed of the section modulus (SM) and bending stress (BS). The resistance to the bending type lodging is attributed to flexural rigidity (FR) of stem, which is composed of the secondary moment of inertia (SMI) and Young's modulus (YM). Starch and cell wall components such as cellulose, hemicellulose and lignin also play a significant role in physical strength of culm, and thus affect lodging. Leaf Star has a superior lodging resistance due to its thick and stiff culm because of its high M and FR compared with Koshihikari. Furthermore, Leaf Star contains high densities of hemicellulose, cellulose and low lignin density in culm compared with Koshihikari. In this study, we performed QTL analysis for these traits associated with culm strength, using 94 recombinant inbred lines (RILs, $F_8$), derived from a cross between Leaf Star and Koshihikari. The SM in the RILs showed a continuous distribution. QTLs for SM were detected on chrs.2, 3 and 10. Leaf Star alleles increased SM on chrs. 2 and 3, but Koshihikari allele increased on chr.10. These QTLs overlapped with those QTLs identified using backcrossed inbred line derived from a cross between Chugoku 117 and Koshihikari, the parents of Leaf Star. The FR in Leaf Star was higher than that in Koshihikari due to the larger SMI and YM. 3 QTLs for SMI were detected on chrs.2, 3 and 10. Leaf Star alleles increased SMI on chrs.2 and 3, and Koshihikari alleles increased on chr.10. One QTL on chr.3 and two QTLs on chr.5 for hollocelulose content were detected with Leaf Star alleles contribution. Moreover, two QTLs were detected for hemicellulose density on chrs.3 and 5. Leaf Star allele increased hemicellulose density on chr.5, and Koshihikari allele increased on chr.3. Furthermore, two QTLs for cellulose density were detected on chr.5, and one QTL on chr.2. For starch content, one QTL on chr.3 and two QTLs on chr.5 with Leaf Star alleles contribution were detected. TULK-6 carrying a chromosome segment of Leaf Star on chr.5 in the Koshihikari genetic background showed higher densities of starch and hemicellulose than those in Koshihikari. These results suggest that the detected QTLs for culm strength could be utilized for the improvement of lodging resistance in rice by marker-assisted selection.
PIN-Photodiodes were fabricated with CO2 laser annealed SOI and their electric characteristics were measured. Dark current decreased and photocurrent-dark current ratio increased as the grain size of polycrystalline silicon in intrinsic region increased. In case of the largest grain, 10-20um, dark current was 30 n A (at - 4V) and photocurrent was proportional to light intensity.
Kim, Chul-Hwan;Lee, Jeong-Eun;Kim, Jaeyeong;Jeong, Woong-Seob
천문학회보
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제46권1호
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pp.57.1-57.1
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2021
The icy mantles of interstellar grains are developed by the freeze-out of interstellar molecules and atoms onto grain surfaces. The ice molecules become more complex by surface chemistry induced directly by high energy photons or by the thermal energy diffused over heated grain surface. Therefore, the ice composition is an important tracer of physical conditions where the ices form. Ices have been studied via their absorption features against continuum sources, such as young stellar objects or evolved background stars, in infrared wavelengths. The Spitzer IRS was the most sensitive spectrometer for the observations of infrared ice absorption features. We has been developing an automated analysis tool for the Spitzer IRS spectra, especially for the 15 ㎛ CO2 bending mode. The 15 ㎛ CO2 absorption feature is very useful for the study of accretion process in star formation since its spectral shape varies with thermal condition of the dust grains. Eventually, this tool will cover the whole range of the Spitzer IRS spectrum (5~20 ㎛).
One of the key questions on star formation is how the organic molecules are synthesized and delivered to the planets and comets since they are the building blocks of prebiotic molecules such as amino acid, which is thought to contribute to bringing life on Earth. Recent astrochemical models and experiments have explained that complex organic molecules (COMs; molecules composed of six or more atoms) are produced on the dust grain mantles in cold and dense gas in prestellar cores. However, the chemical networks and the roles of physical conditions on chemistry are not still understood well. To address this question, hot (> 100 K) cores in high mass young stellar objects (M > 8 Msun) are great laboratories due to their strong emissions and larger samples than those of low-mass counterparts. In addition, CH3OH masers, which have been mostly found in high mass star forming regions, can provide constraints due to their very unique emerging mechanisms. We investigate twelve high mass star forming regions in ALMA band 6 observation. They are associated with 44/95 GHz Class I and 6.7 GHz Class II CH3OH masers, implying that the active accretion processes are ongoing. For these previously unresolved regions, 66 continuum peaks are detected. Among them, we found 28 cores emitting COMs and specified 10 cores associated with 6.7 GHz Class II CH3OH masers. The chemical diversity of COMs is found in cores in terms of richness and complexity; we identified up to 19 COMs including oxygen- and nitrogen-bearing molecules and their isotopologues in a core. Oxygen-bearing molecules appear to be abundant and more complex than nitrogen-bearing species. On the other hand, the COMs detection rate steeply grows with the gas column density, which can be attributed to the effective COMs formation in dense cores.
Kim, Ji-Hoon;Im, Myung-Shim;Lee, Hyung-Mok;Lee, Myung-Gyoon;AMUSES team, AMUSES team
천문학회보
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제35권2호
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pp.40.2-40.2
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2010
Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) features have emerged as one of the most important infrared (IR) features since these PAH features dominate mid-IR spectra of galaxies and are ubiquitous within galactic and extragalactic objects. These PAH features have the potentials to become reliable star formation rate (SFR) proxies and diagnostics of physical conditions of interstellar medium, such as ionization states of dust grains and grain sizes. While constructing an unbiased library of 44 sample galaxies selected from 5MUSES sample, AKARI mJY Unbiased Survey of Extragalactic Sources in 5MUSES (AMUSES) intends to measure and to calibrate the PAH 3.3 mm emission feature which has not been studied extensively due to its weak strength and dearth of capable instruments. Out of 20 target galaxies, we detected the 3.3mm feature from eight galaxies and measured their line strengths, line widths and line ratios with other PAH emission features. Sample galaxies whose spectral energy distributions (SEDs) are classified as starburst-type have clearly stronger 3.3mm emission features than ones with AGN-type SEDs. We also found that there is a correlation between the PAH 3.3mm luminosity and total IR luminosity within our sample galaxies, albeit a large scatter. We further discuss implications of our results.
Nd-Fe-B permanent magnets have been utilized on various industrial fields such as electric vehicles, generator, robots with actuator, etc, due to their outstanding magnetic properties even 10 times better than conventional magnets. Recently, there are many researches that report magnetic properties improved by controlling microstructure through adjusting alloying elements or conducting various processing. Especially, post-sintering annealing (PSA) can significantly improve the coercivity by modifying the distribution and morphology of Nd-rich phase which formed at grain boundaries. In this study, Nd-Fe-B sintered magnets were subjected to primary heat treatment followed by secondary heat treatment at 460℃, 500℃, and 540℃ to investigate the changes in microstructure and magnetic properties with the secondary heat treatment temperature. EBSD analysis was conducted to compare anisotropic characteristics. Through the SEM and TEM observation for analyzing the morphology and distribution of Nd-rich phase, we investigated the relationship between microstructure and magnetic properties of sintered Nd-Fe-B magnets.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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