• 제목/요약/키워드: effective phase velocity

검색결과 135건 처리시간 0.022초

Flow-induced instability and nonlinear dynamics of a tube array considering the effect of a clearance gap

  • Lai, Jiang;Sun, Lei;Li, Pengzhou
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제51권6호
    • /
    • pp.1650-1657
    • /
    • 2019
  • Fluidelastic instability and nonlinear dynamics of tube bundles is a key issue in a steam generator. Especially, once the post-instability motion of the tube becomes larger than the clearance gap to other tubes, effective contact or impact between the tubes under consideration and the other tube inevitable. There is seldom theoretical analysis to the nonlinear dynamic characteristics of a tube array in two-phase flow. In this paper, experimental and numerical studies were utilized to obtain the critical velocity of the flow-induced instability of a rotated triangular tube array. The calculation results agreed well with the experimental data. To explore the post-instability dynamics of the tube array system, a Runge-Kutta scheme was used to solve the nonlinear governing equations of tube motion. The numerical results indicated that, when the flow pitch velocity is larger than the critical velocity, the tube array system is undergoing a limit cycle motion, and the dynamic characteristics of the tube array are almost similar for different void fractions.

A Tight Coupling Microstrip Directional Coupler with High Directivity Performance using FE Calculations

  • Kim, Young-Tae;Kim, Sang-Hyuk;Kim, Hyeong-Seok;Park, Jun-Seok;Song, Seung-Hoon;Lim, Jae-Bong
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
    • /
    • 제11C권4호
    • /
    • pp.150-154
    • /
    • 2001
  • In this paper, we presented a novel structure of microstrip directional coupler for realizing the high directivity characteristic and tight coupling. The achievement of the high directivity with microstrip configuration was carried out by matching the even and odd mode effective phase velocities. By using 2-dimensional finite element (FE) calculations, the phase velocity for each mode and design parameters were extracted for given dimensions. Based on the extracted design parameter with phase-matched condition, we designed and fabricated 3dB and 4.7dB directional coupler at 2.0GHz. Experimental results of microstrip coupler show good performance with excellent isolation characteristics.

  • PDF

Serrated Fin Tube 후류에 대한 유동가시화 적용 및 근접후류 특성에 관한 연구 (An Experimental Study of Vortex Formation of a Circular Cylinder with Serrated Fins)

  • 부정숙;김경천;류병남
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.27-30
    • /
    • 2002
  • An experimental study is performed to investigate the characteristics of near wake behind a circular cylinder with serrated fins using the constant temperature anemometer and through flow visualization. Previous report(Boo at al., 2001) shows that there are three different modes in vortex shedding behavior. This paper is focused on the identification of the physical reasons why the difference is occured in vortex shedding. The through flow velocity crossing fins decreases as increasing fin height and decreasing fin pitch mainly due to the flow resistence. Vortex shedding is affected strongly by velocity distribution around fin tube, especially by the velocity gradient. The velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. Those differences in velocity gradients generate different vortex shedding mechanism.

  • PDF

전송 반 구획에서만 중계 구간 당 분산이 랜덤하게 분포하는 광 링크에서의 WDM 신호의 성능 (Performance of WDM Signals in Optical Links with Random Distribution of Residual Dispersion Per Span only in Half Transmission Section of Total Length)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.440-448
    • /
    • 2012
  • 그룹 속도 분산 (GVD; group velocity dispersion)과 비선형 효과의 상호 작용에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexing) 신호를 보상하기 위해 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)와 분사 제어 (DM; dispersion management)가 적용된 광전송 링크에서의 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)의 최적치와 유효 입사 전력 범위를 도출하였다. 실제 광전송 시스템의 융통적 설계를 위해 한 쪽 반 전송 구획에서의 단일 모드 광섬유 (SMF; single mode fiber) 중계 구간(span) 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)이 랜덤하게 분포하는 광전송 링크를 고려하였다. precompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 10 ps/nm이고 이 경우 유효 입사 전력 범위는 -8~1 dBm인 것을 확인하였다. 또한 postcompensation으로 전체 분산을 조절하는 링크의 최적 NRD는 -10 ps/nm이고, 유효 입사 전력 범위는 -7.5~1 dBm인 것을 확인하였다.

RDPS 분포가 랜덤한 분산 제어 광 링크에서 RDPS 편차에 따른 시스템 성능 (System Performance Depending on the Deviation of RDPS in Dispersion Managed Optical Transmission Link with Random Distribution of RDPS)

  • 이성렬
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
    • /
    • pp.967-970
    • /
    • 2014
  • 광전송 링크의 유연한 구성을 위해 중계 구간의 RDPS(residual dispersion per span)가 램덤하게 분포하는 광전송 링크에서 RDPS 편차에 따른 분산 특성과 시스템 성능을 살펴보았다. 전송 링크를 구성하는 중계 구간의 RDPS 편차가 적을수록 최적 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)에서 유효 입사 전력의 크기가 신장되는 것을 확인하였다. 또한 RDPS 편차가 적을수록 WDM 채널의 입사 전력에 따른 유효 NRD 범위도 넓어지는 것을 확인하였다.

  • PDF

사용자 설계형의 방출 제어 솔루션을 통한 효율적인 유체 시뮬레이션 구현 (Efficient Fluid Simulation through Various User Design-type Emission Control Solutions)

  • 황민식;이현석
    • 디지털융복합연구
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.197-204
    • /
    • 2018
  • 3D 컴퓨터그래픽에서 유체를 이용한 사실적인 시각효과(Visual Effects)는 영상의 질적 완성도를 높이는데 중요한 요소로 작용한다. 유체의 각 속성을 제어하여 물, 불, 폭발 등의 사실적인 움직임을 생성시키는 과정을 유체 시뮬레이션(Fluid Simulation)이라 한다. 일반적으로 유체 시뮬레이션의 제작은 주 시뮬레이션(Main simulation) 작업단계에 집중되지만, 이를 위한 사전준비 단계(Initial set up)인 초기 방출자에 대한 효과적인 생성방법이 중요하다. 이에 본 연구의 목적은 유체의 초기 방출 운동과 형태에 관여하는 요소들을 분석하고 이를 초기 제작공정에 적용할 수 있는 효과적인 방법을 제시하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 첫째, 기존 관련 연구에 대해 분석 및 문제점을 제기하고, 둘째, 보다 효과적인 유체효과 시뮬레이션 진행을 위해, Dynamic Fluid Emitter Creation과 User Design Type Emission Velocity Solution에 대한 두가지 실험을 진행한다. 본 연구를 통해, 사용자 설계형의 방출 제어 솔루션을 통해 효율적인 초기단계의 유체 시뮬레이션 제작방법을 제시한다.

Wave propagation analysis of carbon nanotubes reinforced composite plates

  • Mohammad Hosseini;Parisa Chahargonbadizade;Mohammadreza Mofidi
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제88권4호
    • /
    • pp.335-354
    • /
    • 2023
  • In this study, analysis of wave propagation characteristics for functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) nanoplates is performed using first-order shear deformation theory (FSDT) and nonlocal strain gradient theory. Uniform distribution (UD) and three types of functionally graded distributions of carbon nanotubes (CNTs) are assumed. The effective mechanical properties of the FG-CNTRC nanoplate are assumed to vary continuously in the thickness direction and are approximated based on the rule of mixture. Also, the governing equations of motion are derived via the extended Hamilton's principle. In numerical examples, the effects of nonlocal parameter, wavenumber, angle of wave propagation, volume fractions, and carbon nanotube distributions on the wave propagation characteristics of the FG-CNTRC nanoplate are studied. As represented in the results, it is clear that the internal length-scale parameter has a remarkable effect on the wave propagation characteristics resulting in significant changes in phase velocity and natural frequency. Furthermore, it is observed that the strain gradient theory yields a higher phase velocity and frequency compared to those obtained by the nonlocal strain gradient theory and classic theory.

Theoretical Investigation of the Generation of Broad Spectrum Second Harmonics in Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 Crystals

  • Kim, Ilhwan;Lee, Donghwa;Lee, Kwang Jo
    • Current Optics and Photonics
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.458-465
    • /
    • 2021
  • Borate nonlinear optical crystals have been used as frequency conversion devices in many fields due to their unique transparency and nonlinearity from ultraviolet to visible spectral range. In this study, we theoretically and numerically investigate the properties of broadband second harmonic generation (SHG) in the recently reported Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 (BMBF) crystal. The technique is based on the simultaneous achievement of birefringence phase matching and group velocity matching between interacting waves. We discussed all factors required for broadband SHG in the BMBF in terms of two types of phase matching and group velocity matching conditions, the beam propagation direction and the corresponding effective nonlinearity and spatial walk-off, and the spectral responses. The results show that bandwidths calculated in the broadband SHG scheme are 220.90 nm (for Type I) and 165.85 nm (for Type II) in full-width-half-maximum (FWHM). The central wavelength in each case is 2047.76 nm for Type I and 1828.66 nm for Type II at room temperature. The results were compared with the non-broadband scheme at the telecom C-band.

Propagation behaviors of guided waves in graphene platelet reinforced metal foam plates

  • Wubin Shan;Hao Zhong;Nannan Zhang;Guilin She
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제35권6호
    • /
    • pp.637-646
    • /
    • 2023
  • At present, the research on wave propagation in graphene platelet reinforced composite plates focuses on the propagation behavior of bulk waves, in which the effect of boundary condition is ignored, there is no literature report on propagation behaviors of guided waves in graphene platelet reinforced metal foams (GPLRMF) plates. In fact, wave propagation is affected by boundary conditions, so it is necessary to study the propagation characteristics of guided waves. The aim of this paper is to solve this problem. The effective performance of the material was calculated using the mixing law. Equations of motion of GPLRMF plate is derived by using Hamilton's principle. Then, the eigenvalue method is used to obtain the expressions of bending wave, shear wave and longitudinal wave, and the degradation verification is carried out. Finally, the effects of graphene platelets (GPLs) volume fraction, elastic foundation, porosity coefficient, GPLs distribution types and porosity distribution types on the dispersion relations are studied. We find that these factors play an important role in the propagation characteristics and phase velocity of guided waves.

심부 퇴적층 탐사를 위한 수신함수와 표면파 위상속도를 이용한 다측점 자료의 복합 역산 (Multi-station joint inversion of receiver function and surface-wave phase velocity data for exploration of deep sedimentary layers)

  • ;산중 호명
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.19-28
    • /
    • 2007
  • 이 연구에서는 심부 퇴적층의 S-파 속도구조 추정을 위하여 여러 지점에서 획득된 수신함수와 표면파 위상속도 자료를 이용하는 유전자 알고리즘 기반 복합 역산기법을 제안하였다. 이 방법은 서로 다른 지점에서 획득된 자료를 동시에 역산하기 위해, 역산대상 지역 내 모든 측점 상부의 지층 물성 - 특히 S-파 속도 -이 균열하다고 가정하는 방식으로 역산대상 지역 상부층의 층서적 연속성을 고려한다. 인공합성 자료를 이용한 수치실험 결과, 본 방법은 제한된 주기대역을 가지는 표면파 위상속도 자료만을 모델링 할 때 발생하는 심부 지층 물성정보에 대한 불확실성을 효과적으로 줄일 수 있음을 보여주었다. 또한 본 연구에서는 한 지점에서 획득된 지진파 기록으로부터 구해진 수선함수와, 일본 동경 중부지역에서 수행된 미소진동탐사로부터 획득된 두 개의 레일리파 위상속도 자료에 대해 제안된 기법을 적용하였다. 그 결과, 추정된 지하 구조는 선행된 탄성파 굴절법 탐사와 심부 시추공 자료와 잘 일치하는 양상을 보여주었다. 이러한 측면에서, 제안된 방법은 수신함수만을, 흑은 표면파 위상속도 자료만을 이용하는 개별역산에 비해 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 모델을 제공하는 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.