• 제목/요약/키워드: dissipation rate

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생태계 제어구조물의 월파제어 특성 (Wave overtopping control by the use of ecosystem control structures)

  • 김현주;류청로
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.122-130
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    • 1997
  • Coastal diaster induced by waves and countermeasures were investigated in the viewpoint of reduction of overtopping rate with enviroment in fishing port. The reduction method of wave overtopping rate using ecosystem control structures was proposed and studied on the efficiency by hydraulic and numerical experiments. The estimation models on wave overtopping rate was proposed after comparing previous models with dimensional analysis and experimental results. Control function o fwave overtopping by use of ecosystem controlstructures was simulated and discussed with combining wave shoaling-dissipation-breaking deformation model around ecosystem control structures and newly proposed calculation model for wave overtopping rate. Feasiblilty of ecosystem control structures could be confirmed for reduction of wave overtopping and fisheries-based multipurpose development of coastal zone.

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유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석 (Analysis of Connecting Rod Bearings Using Mass-Conserving Boundary Condition)

  • 김병직;김경웅
    • Tribology and Lubricants
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    • 제14권3호
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    • pp.39-45
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    • 1998
  • Reynolds equation, which describes behavior of fluid film in journal bearings, basically satisfies mass conservation. But, boundary conditions usually used with this equation, e.g. half Sommerfeld or Reynolds boundary conditions, cannot fulfill this natural law of conservation. In the case of connecting rod bearing, where applied load is dynamic and its magnitude is relatively large, such unrealistic boundary conditions have serious influence on calculation results, especially on lubricant flow rate or power disspation which are important parameters in thermal analysis. In this paper, mass-conserving boundary condition was applied in the finite element analysis of connecting rod bearings. Lubricant flow rate and power dissipation rate were calculated together with journal center locus, minimum film thickness and maxmium film pressure. These computation results were compared with those of the case of Reynolds boundary condition. Balance between inlet and outlet flow rate was well achieved in the case of mass-conserving boundary condition.

미분탄 보일러 연소 해석에서 석탄 반응 모델 및 난류 혼합 속도의 영향 평가 (Influence of Coal Conversion Model and Turbulent Mixing Rate in Numerical Simulation of a Pulverized-coal-fired Boiler)

  • 양주향;김정은;류창국
    • 한국연소학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.35-42
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    • 2015
  • Investigating coal combustion in a large-scale boiler using computational fluid dynamics (CFD) requires a combination of flow and reaction models. These models include a number of rate constants which are often difficult to determine or validate for particular coals or furnaces. Nonetheless, CFD plays an important role in developing new combustion technologies and improving the operation. In this study, the model selection and rate constants for coal devolatilization, char conversion, and turbulent reaction were evaluated for a commercial wall-firing boiler. The influence of devolatilization and char reaction models was found not significant on the overall temperature distribution and heat transfer rate. However, the difference in the flame shapes near the burners were noticeable. Compared to the coal conversion models, the rate constant used for the eddy dissipation rate of gaseous reactions had a larger influence on the temperature and heat transfer rate. Based on the operation data, a value for the rate constant was recommended.

Vortex Hybrid 로켓 난류연소과정의 모델링 해석 (Numerical Modeling for Turbulent Combustion Processes of Vortex Hybrid Rocket)

  • 조웅호;김후중;김용모;윤명원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.244-245
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    • 2003
  • 고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

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Investigations of Mixing Time Scales in a Baffled Circular Tank with a Surface Aerator

  • Kumar, Bimlesh;Patel, Ajey;Rao, Achanta
    • Environmental Engineering Research
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    • 제16권1호
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    • pp.47-51
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    • 2011
  • The oxygen transfer rate is a parameter that characterizes the gas-liquid mass transfer in surface aerators. Gas-liquid transfer mechanisms in surface aeration tanks depend on two different extreme lengths of time; namely, macromixing and micromixing. Small scale mixing close to the molecular level is referred to as micromixing; whereas, macromixing refers to mixing on a large scale. Using experimental data and numerical simulations, macro- and micro-scale parameters describing the two extreme time scales were investigated. A scale up equation to simulate the oxygen transfer rate with micromixing times was developed in geometrically similar baffled surface aerators.

스위치드 연산증폭기를 이용한 CMOS 단일비트 3차 델타시그마 변조기 설계 (Design of a CMOS Single Bit 3rd Order Delta-Sigma Modulator with Switched Operational Amplifier)

  • 이한울;시대;유태경;이건;윤광섭;이상민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8A호
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    • pp.712-719
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    • 2012
  • 본 논문은 오디오 신호 처리 시스템의 저속 고해상도 ADC를 위해 설계된 CMOS 단일비트 3차 델타시그마 변조기를 설계하였다. 변조기 내 적분기에 사용되는 연산증폭기의 전력소모를 감소시키기 위해서 연산증폭기내 바이어스 전류원에 차단/동작 기능을 하는 스위치를 장착시켰다. 또한 변조기내 스위치의 위치를 최적화 하여 기존의 스위칭 방식에서 발생하는 주파수 특성 변화를 최소화하였다. 단일 비트 3차 델타시그마 변조기 구조를 선택하였으며, 제안한 델타 시그마 변조기의 성능측정결과 전원 전압 3.3V, 샘플링 주파수 6.4MHz, 입력주파수 20KHz에서 17.1mW의 전력소모를 나타냈다. SNDR은 84.3dB, 유효비트수는 13.5비트를 나타내었다.

Seismic behaviors of ring beams joints of steel tube-reinforced concrete column structure

  • Zhang, Yingying;Pei, Jianing;Huang, Yuan;Lei, Ke;Song, Jie;Zhang, Qilin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권4호
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    • pp.417-426
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    • 2018
  • This paper presents the seismic behaviors and restoring force model of ring beam joints of steel tube-reinforced concrete column structure under cyclic loading. First, the main failure mode, ultimate bearing capacity, stiffness degradation and energy dissipation capacity are studied. Then, the effects of concrete grade, steel grade, reinforcement ratio and radius-to-width ratios are discussed. Finally, the restoring force model is proposed. Results show that the ring beam joints of steel tube-reinforced concrete column structure performs good seismic performances. With concrete grade increasing, the ultimate bearing capacity and energy dissipation capacity increase, while the stiffness degradation rates increases slightly. When the radius-width ratio is 2, with reinforcement ratio increasing, the ultimate bearing capacity decreases. However, when the radius-to-width ratios are 3, with reinforcement ratio increasing, the ultimate bearing capacity increases. With radius-to-width ratios increasing, the ultimate bearing capacity decreases slightly and the stiffness degradation rate increases, but the energy dissipation capacity increases slightly.

Strain rate effect of steel-concrete composite panel indented by a hemispherical rigid body

  • Zhao, Weiyi;Wang, Lin;Yang, Guotao;Wang, Ziguo;Gao, Zepeng;Guo, Quanquan
    • Steel and Composite Structures
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    • 재36권6호
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    • pp.703-710
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    • 2020
  • This paper presents numerical and theoretical investigations on the strain rate in steel-concrete composite (SC) panels under low-velocity impact of a hemispherical rigid body. Finite element analyses were performed on five specimens with different loading rates. The impact energy was kept constant to eliminate its influence by simultaneously altering the velocity and mass of the projectile. Results show that the strain rate in most parts of the specimens was low and its influence on bearing capacity and energy dissipation was limited in an average sense of space and time. Therefore, the strain rate effect can be ignored for the analyses of global deformation. However, the strain rate effect should be considered in local contact problems. Equations of the local strain and strain rate were theoretically derived.

ZPCCY계 바리스터 세라믹스의 DC 가속열화 특성에 미치는 냉각속도의 영향 (Effect of Cooling Rate on DC Accelerated Aging Characteristics of ZPCCY-Based Varistor Ceramics)

  • 남춘우;김향숙
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.776-782
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    • 2002
  • The microstructure, V-Ι characteristics, and stability of ZnO-P $r_{6}$ $O_{11}$ CoO-C $r_2$ $O_3$- $Y_2$ $O_3$-based varistor ceramics were investigated with cooling rate in the range of 2~8$^{\circ}C$/min. The cooling rate relatively weakly affected the microstructure, the varistor voltage, and the leakage current in the V-Ι characteristics. But the nonlinear exponent relatively strongly affected by cooling rate. The cooling rate also greatly affected the stability of V-Ιand dielectric characteristics for DC accelerated aging stress. On the whole, the varistors cooled with 4$^{\circ}C$/fin exhibited the highest performance in the densification, nonlinearity, and stability. Especially, they exhibited a high stability, in which the variation rate of the varistor voltage( $V_{1㎃}$), the nonlinear exponent($\alpha$), and the dissipation factor(tan $\delta$) is -1.4%, -4.9%, and +60.0%, respectively, under DC accelerated aging stress such as 0.95 $V_{1㎃}$15$0^{\circ}C$/12 h)

인버터 구동형 저압 유동전동기의 절연특성 분석 (Analysis of Insulation Characteristics of Low-Voltage Induction Motors Fed by Pulse-Controlled Inverters)

  • 박도영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.195-198
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    • 2000
  • In this paper the insulation characteristics test results of 25 low-voltage induction motors($3\phi$, 5HP, 380V) are presented. Five different types of insulation techniques are applied to 25 motors. The maximum partial discharge (PD) magnitude ($\textrm{Q}_{m}$) discharge inception voltage (DIV) dissipation factor tip-up ($\Delta$tan$\delta$) and rate of change in AC current($\Delta$I) are measured by PD and AC current tests. Also the insulation breakdown tests by high voltage pulse are performed and the corresponding breakdown voltage are obtained.

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