• 제목/요약/키워드: dispersion relation

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네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석 (Dispersion Analysis for Rectangular Coaxial Line and TEM Cell)

  • 조용희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.124-130
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    • 2007
  • 네모 동축선은 동축선과 도파관을 연결하는 대표적인 천이구조이다. 또한 TEM 셀은 DUT의 EMC 측정을 위해 광범위하게 사용되는 소자이다. 네모 동축선과 TEM 셀의 동작을 정확히 예측하기 위해서는 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 TEM 모드에 대한 분석을 기반으로 고차 모드인 TE와 TM 모드에 대한 분산관계를 단순하면서도 정확한 방법을 이용해 유도한다. 모드정합법과 그린 함수를 이용하여 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계를 해석적으로 정확히 다룬다. 이를 위해 네모 동축선의 구조를 4개의 L블록으로 나누고 중첩의 원리를 사용하여 전체 전자장 표현식을 쉽게 구한다. 분산관계 수렴성을 파악하기 위해 수치해석을 행하고 FDTD 결과와 비교한다.

유체에 잠긴 원통형 실린더의 파동 분산 특성 (Dispersion Characteristics of Cylindrical Shells Submerged in the Fluid)

  • 정병규;홍진숙;유정수;정의봉;신구균
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권8호
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    • pp.575-582
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    • 2015
  • This paper deals with the dispersion relation of the waves sustained in a cylindrical shell submerged in the fluid. The waveguide finite method and the boundary element method are used to predict the dispersion characteristic of the cylindrical shell. The dispersion diagram of the cylinder is estimated from the eigenvalue problem and the forced vibration response. It follows that the water-loading leads to the decrease of the cut-on frequencies and the phase speeds of the bending waves. On the contrary, the longitudinal waves and the torsional waves are hardly affected by the fluid, and therefore the order of the cut-on frequencies of the waves is changed. The acoustic dispersion diagram is also estimated from the forced acoustic response to identify the characteristics of the wave radiated to the fluid. It follows that the acoustic waves on and near the surface of the cylinder are the same as those in the structure. But at the far field the acoustic waves caused by subsonic waves e.g., the bending waves disappear as the increase of the distance. Conclusively, the characteristics of waves in cylindrical shells are significantly affected by water-loading in terms of the cut-on frequency, the wave speed, the order of the cut-on and radiation.

자유수면의 출렁임이 이동형 소방용수 저장탱크의 수직 벽면에 미치는 동수력에 대한 수치해석 (A Numerical Study on Hydrodynamic Force Affecting the Vertical Wall of a Portable Water Storage Tank)

  • 박진수;소수현;장택수
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.49-53
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이동형 소방용수 저장탱크 내의 소방용수의 낙하를 단순화하고 이 낙하에 따른 자유수면의 출렁임을 수치 해석하여 수직 벽면에 미치는 동수력을 계산하였다. 소방용수의 낙하에 따른 자유 수면의 출렁임을 수치해석하기 위해 Jang에 의해 개발된 분산관계 보존 방법을 이용하였다. 또한, 다양한 자유 수면의 출렁임을 수치 해석하고자 소방용수의 낙하 높이, 낙하 위치 및 물기둥 폭 조건에 대해 계수 영향 해석을 수행하였다. 따라서 본 연구를 통해 분산관계 보존 방법을 통한 소방용수 저장탱크 내의 자유 수면의 출렁임을 효과적으로 수치 해석할 수 있었고 소방용수 저장탱크의 동수력 영향을 예측하는 데에 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

축대칭 초음속 제트에서 스크리치 모드 전이현상의 수치적 연구 (Numerical Investigation on the Mechanism of Mode Transition in Axi-symmetric Supersonic Jet Screech)

  • 빈종훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.790-797
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    • 2010
  • 마하수 1.0~1.2 범위의 초음속 제트에서 발생되는 축대칭 스크리치 톤 소음의 모드 전이 현상이 수치적으로 분석되었다. 이를 위해 k-e 난류모델을 가진 축대칭 Navier-Stokes 방정식이 사용되었으며 수치기법으로서 공간에 대해 소산관계보존기법과 시간에 대해 최적화된 4단계 시간 적분법이 사용되었다. 특히 낮은 마하수에서 발생하는 축대칭 A1 모드의 경우, 비선형성에 기인한 부가적인 음향파 발생을 확인하였으며, 강한 와류의 발생으로 인해 스크리치 소음 주파수는 와류 통과 주파수와 일치함을 알게 되었다.

쇄파의 유동구조 및 쇄파력에 관한 연구 (Research on Wave Kinematics and Wave Loads in Breaking Wave)

  • 이수룡;강병윤;이병성
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.18-24
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    • 2007
  • When the wind blows strong, most waves are breaking at sea. Breaking waves occur by exceeding the limitation of wave steepness (wave height/wave length = 1/7). Because a wave of single angular frequency couldn't generate the breaking phenomena at a two-dimensional ocean engineering basin, the breaking wave can be generated by the superposition of waves with various angular frequencies based on dispersion relation. This study investigates the particle kinematics in the breaking wave and the magnitude of the breaking wave exciting force at the breaking point and breaking region. We compare the regular wave load in a regular wave, which has same specifications (wave height, period and length), with the breaking waveload. Also, the experimental results of wave exciting force and particle velocity are investigated, by comparison with the analytic results using the potential theory.

연속된 레이더 영상을 이용한 해수면 복원 연구 (Study on Sea Surface Reconstruction Using Sequent Radar Images)

  • 박준수
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.100-105
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    • 2013
  • This paper presents a sea surface reconstruction method that uses measured radar images by applying filtering techniques and identifying wave characteristics of the surrounding the Ieodo ocean research station using WaveFinder (X-band wave measurement radar), which is installed in the station. In addition, the results obtained from real radar images are used to verify the reconstructed sea surface. WaveFinder is a marine system that was developed to measure wave information in real time. The WaveFinder installed in the station could acquire sequent images for the sea surface at constant time intervals to obtain real time information (Wave height, mean wave period, wave directionality, etc.) for the wave by getting a three-dimensional spectrum by applying an FFT algorithm to the acquired sequent images and wave dispersion relation. In particular, we found the wave height using the SNR (Signal to noise ratio) of the acquired images. The wave information measured by WaveFinder could be verified by comparing and analyzing the results measured using the wave measurement instrument (Sea level monitor) in the station. Additionally, the wave field around the station could be reconstructed through the three-dimensional spectrum and the inverse FFT filtering from the analyzed results for the measured radar images. We verified the applicability of the sea surface reconstruction method by comparing the measured and simulated sea surfaces.

Retrieval of Spherical Ocean Wave Parameters Using RADARSAT-2 SAR Sensor Observed at Chukk, Micronesia

  • Chaturvedi, Sudhir Kumar;Yang, Chan-Su;Song, Jung-Hwan;Ouchi, Kazuo;Shanmugam, P.
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.213-223
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    • 2011
  • The purpose of this study is to estimate the spherical wave parameters that appears in synthetic aperture radar (SAR) image acquired over the coast of Chukk, Micronesia. The retrieval of ocean wave parameters consists of two main stages: the first is to determine the dominant wavelengths by Fast Fourier Transform (FFT) over 16 sub-image areas and the second is to estimate wave slopes and heights using dispersion relationship under various water wave conditions. It is assumed that the spherical waves are linear and progressive. These type of waves have the range and azimuth components traveling in radial directions. The azimuth travelling waves are more affected by the velocity bunching mechanism and it is difficult to estimate the wave parameters for these affected areas in SAR imagery. In order to compensate these effects, the velocity bunching ratio (VBR) based on modulation transfer function (MTF) was compared with the intensity ratio for neighbor area in the radial direction in order to assign the spherical wave properties for azimuthally travelling waves. Dispersion relation provides the good estimates for the wave heights for all the selected sub-image areas in the range of 1m to 2m. VBR based on MTF was found to be 0.78 at wave height of 1.36m, while the intensity-based VBR was 0.69 which corresponds to the height of 1.75m. It can be said that the velocity bunching accounts for azimuthally travelling spherical waves and the difference results from the sea-bottom effects.

의료용 초음파 위상배열 트랜스듀서의 열 분산 방안 (Thermal Dispersion Method for a Medical Ultrasonic Phased Array Transducer)

  • 이원석;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.210-218
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    • 2015
  • 초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.