• 제목/요약/키워드: scaling parameter

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수소 난류 확산화염에서의 선회류에 의한 배기배출물 특성 (Characteristics of NOx Emission in a Swirl Flow in Nonpremixed Turbulent Hydrogen Jet with Coaxial Air)

  • 오정석;윤영빈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.275-282
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    • 2010
  • 동축공기 수소 난류 확산화염에서 선회류가 NOx에 미치는 영향을 연구하였다. 공기와의 혼합을 증가시키기 위해 동축공기관에 스월러의 각도를 30, 45, 60, $90^{\circ}$로 바꾸어가며 화염길이와 질소산화물 배출수준을 측정하였다. 연료 속도를 85.7~160.2 m/s, 동축공기 속도는 7.4~14.4 m/s로 조절하였다. 실험을 통해 동축 공기 속도 증가에 따라 화염길이와 질소산화물 배출수준은 증가하였고, 회전류 증가에 따라 감소함을 관찰하였다. EINOx에 미치는 동축공기와 회전류 영향을 상사하기 위하여 far-field 개념의 유효직경($d_{F,eff}$)을 도입하여 동축공기와 선회류에 의한 혼합효과를 표현하였다. 질소산화물 배기배출지표는 화염체류시간(${\sim}{\tau_R}^{1/2.8}$)과 전체 신장률(${\sim}{S_G}^{1/2.8}$)에 영향을 받았다.

A compensation method for the scaling effects in the simulation of a downburst-generated wind-wave field

  • Haiwei Xu;Tong Zheng;Yong Chen;Wenjuan Lou;Guohui Shen
    • Wind and Structures
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    • 제38권4호
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    • pp.261-275
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    • 2024
  • Before performing an experimental study on the downburst-generated wave, it is necessary to examine the scale effects and corresponding corrections or compensations. Analysis of similarity is conducted to conclude the non-dimensional force ratios that account for the dynamic similarity in the interaction of downburst with wave between the prototype and the scale model, along with the corresponding scale factors. The fractional volume of fluid (VOF) method in association with the impinging jet model is employed to explore the characteristics of the downburst-generated wave numerically, and the validity of the proposed scaling method is verified. The study shows that the location of the maximum radial wind velocity in a downburst-wave field is a little higher than that identified in a downburst over the land, which might be attributed to the presence of the wave which changes the roughness of the underlying surface of the downburst. The impinging airflow would generate a concavity in the free surface of the water around the stagnation point of the downburst, with a diameter of about two times the jet diameter (Djet). The maximum wave height appears at the location of 1.5Djet from the stagnation point. Reynolds number has an insignificant influence on the scale effects, in accordance with the numerical investigation of the 30 scale models with the Reynolds number varying from 3.85 × 104 to 7.30 × 109. The ratio of the inertial force of air to the gravitational force of water, which is denoted by G, is found to be the most significant factor that would affect the interaction of downburst with wave. For the correction or compensation of the scale effects, fitting curves for the measures of the downburst-wave field (e.g., wind profile, significant wave height), along with the corresponding equations, are presented as a function of the parameter G.

쉴드 TBM 기계 데이터 및 머신러닝 기법을 이용한 암석의 일축압축강도 예측 (Prediction of Uniaxial Compressive Strength of Rock using Shield TBM Machine Data and Machine Learning Technique)

  • 김태환;고태영;박양수;김택곤;이대혁
    • 터널과지하공간
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    • 제30권3호
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    • pp.214-225
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    • 2020
  • 쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine) 터널 굴착 시 암반의 상태는 굴진 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 암석 강도는 지반조사 시 실내시험을 통해 얻을 수 있으나, 전체 TBM 굴진 구간에 대해 모두 알 수 없다. TBM 굴진 시 최적 Operation Parameter를 적용하기 위해서는 굴진 속도에 영향을 미치는 암석 강도를 파악하는 것이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 TBM 굴착 중 생성되는 기계 데이터와 머신러닝(Machine Learning) 기법을 활용하여 암석 강도를 예측하고자 한다. 암석 강도를 예측하기 위해 여러 머신러닝 기법을 사용하여 비교하였고, 가장 예측 성능이 좋은 스태킹 모델을 최종 모델로 선택하였다. 암반 구간 Slurry 쉴드 TBM 굴진 사례에서 지반조사 및 시공 중 조사한 암석 강도와 강도를 획득한 위치에서의 TBM 굴착 데이터를 사용하였다. TBM 굴착 데이터는 Training과 Test용으로 8:2로 분할하였으며, 변수 선택(feature selection), 표준화(scaling), 이상치(outlier) 제거 등 전처리 과정을 수행하였다. 하이퍼파라미터 튜닝까지 마친 후, 스태킹 모델에 대해 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)와 결정 계수(R2)로 모델을 평가한 결과 각각 5.556과 0.943로 나타났으며, TBM 굴착 데이터로 암석 강도를 예측하는 모델로 유용할 것으로 판단된다.

Scaling Factor를 이용한 토양수분특성곡선 추정모형 (Model Equations to Estimate the Soil Water Characteristics Curve Using Scaling Factor)

  • 엄기철;송관철;유관식;손연규;이상은
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.227-232
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    • 1995
  • 토양수분장력을 실측하지 않고도 토양수분장력을 추정하기 위하여, 입경분포가 서로 다른 10가지 토성의 134점 토양시료를 채취하여 토양수분함량과 토양 수분장력을 측정한 후 scaling technique을 이용하여 토양수분특성곡선을 추정할 수 있는 모형을 개발하고, 별도의 205개 토양에 대하여 이 모형에 대한 실효성 검정을 한 결과는 다음과 같다. 1. 토양수분함량 측정치(${\theta}i$)에 대하여 토양수분장력이 10KPa 때와 1.5MPa 때의 수분함량을 이용하여 ${\theta}^*=[{\theta}i-{\theta}(1.5MPa)]$/$[{\theta}(10KPa)-{\theta}(1.5MPa)]$와 같이 scale변화된 수분함량(${\theta}^*$)을 구하도록 하였다. 2. Scale변환된 수분함량(${\theta}^*$)을 이용하여 토양수분 특성곡선을 구한 결과 토성별 계수의 차이가 거의 없이 H[unit : 0.1MPa]=$0.13{\cdot}({\theta}^*)^{-2.04}$로 나타낼 수 있었다. 3. 포장용수량과 위조점에서의 수분함량은 scale변환된 모래([S]) 및 미사함량([Si])과 유기물함량([OM])을 다음 식에 의해 그 추정이 가능하였다. ${\theta}(10KPa)=26.80-3.99ln[S]+2.36{\sqrt{[Si]}}+2.88[OM]$ ($R=0.81^{**}$) ${\theta}(1.5KPa)=15.75-2.86ln[S]+0.55{\sqrt{[Si]}}+0.70[OM]$ ($R=0.76^{**}$) 위 식에 의해 205개 토양별로 $\theta$(10KPa) 및 $\theta$(1.5MPa)를 측정한 후 이 값에 의거하여 산출된 ${\theta}^*$를 추정식에 적용하여 ${\theta}(1/30MPa)$를 추정하고 이 추정치와 실측치를 1 : 1 line상에서 비교해 본 결과, 실측치와 추정치는 아주 근사한 값($R=0.85^{**}$)을 나타내었다.

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원심홴의 설계 변수가 홴의 성능과 소음에 미치는 영향의 수치적 연구 (A Numerical Study of the Effects of Design Parameter upon Fan Performance and Noise)

  • 전완호;이덕주
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.45-51
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    • 1999
  • Centrifugal fans are widely used and the noise generated by these machines causes one of the most serious problems. In general, the centrifugal fan noise is often dominated by tones at BPF(blade passage frequency) and its higher harmonics. This is a consequence of the strong interaction between the flow discharged from the impeller and the cutoff in the casing. However, only a few researches have been carried out on predicting the noise due to the difficulty in obtaining detailed information about the flow field and casing effects on noise radiation. The objective of this study is to develop a prediction method for the unsteady flow field and the acoustic pressure field of a centrifugal fan and to calculate the effects of rotating velocity, flow rate, cut-off distance and the number of blades and its effects on the noise of the fan. We assume that the impeller rotates with a constant angular velocity and the flow field around the impeller is incompressible and inviscid. So, a discrete vortex method (DVM) is used to model the centrifugal fan and to calculate the flow field. The force of each element on the blade is calculated with the unsteady Bernoulli equation. Lowson's method is used to predict the acoustic source. The cut-off distance is the most important factor effecting the noise generation. Acoustic pressure is proportional to 2.8, which shows the same scaling index as the experimental result. In this paper, the cut-off distance is found to be the dominant parameter offecting the acoustic pressure.

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유전 알고리듬을 이용한 퍼지 제어기의 최적화 (The Optimization of Fuzzy Logic Controllers Using Genetic Algorithm)

  • 장욱;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.48-57
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    • 1997
  • 본 논문에서는 유전 알고리듬을 이용한 퍼지 제어기의 설계 자동화 및 최적화 기법이 제안된다. 일반적으로 퍼지 제어기의 설계는 전문가의 지식 습득에 어려움이 있으며 또한 많은 경우에 객관적으로 정당화될 수 없는 경험적이고 발견적인 지식에 의존하고 있다. 이에 따라 설계자가 예상치 못한 플랜트 매개 변수의 변동이나 돌발적인 상황에 처했을 경우 제어 성능이 떨어지기 쉽다. 또한 이러한 전문가의 경험에 의해 설정된 퍼지 제어기의 여러 구성 요소들의 매개 변수가 최적값이라는 보장도 없다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 유전 알고리듬을 이용하여 퍼지 제어기를 구성하는 언어 규칙 수의 최적화의 소속함수의 매개변수의 최적화를 동시에 동정할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 스케일링 팩터를 포함한 퍼지 제어기의 여러 구성 요소와 적절한 규칙의 수를 유전 알고리듬을 이용하여 체계적으로 동정하는 방법을 제안하고 증가된 최적화 대상 매개 변수로 인한 탐색 공간의 증가를 효과적으로 억제하는 방안도 아울러 제안한다. 제안된 기법의 효율성 및 정확성을 평가하기 위하여 2차 시간 지연을 갖는 플랜트에 대한 모의 실험을 수행한다. 그 결과 본 논문에서 제안한 기법에 의해 동정된 퍼지 제어기의 성능이 수동으로 동정된 제어기에 비해 정확성면에서나 규칙 수의 최소화면에서 우수함을 증명하였다.

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록시스로마이신의 체내동태에 대한 이종간 예측모델 (Interspecies Scaling of Roxithromycin Pharmacokinetics Across Species)

  • 임종환;박병권;윤효인
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.5-9
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    • 2007
  • 본 연구에서는 랫트, 토끼, 닭, 개 등의 각종 동물들의 약물동태학적 파라미터를 이용하여 록시스로마이신의 이종간 예측모델을 수립하였으며, 이때 약물동태학적 파라미터는 반감기, 청소율, 분포용적, 평균체류시간 등을 이용하였다. 이종간 약물동태학적 파라미터의 변화 예측은 체중과 지수적 상관관계 $(Y=aW^b)$를 이용하였으며, 이때 Y는 약물동태학적 파라미터, W는 체중, a는 allometric coefficient를 의미한다. B는 약물동태학적 파라미터와 체중간의 상관관계를 의미하는 비례상수이다. 랫트, 토끼, 닭, 개 등의 약물동태학적 파라미터인 분포용적, 청소율, 반감기, 평균체류시간 등은 체중과 유의한 선형관계를 나타내었다. 본 연구에 의해 수립된 록시스로마이신에 대한 이종간 약물동태학적 파라미터의 이종간 예측모델은 다양한 종의 동물종에 대한 좀 더 정확한 용법용량을 구하는 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

OpenFOAM을 이용한 EOM 기반 2차원 수치 파 생성에 관한 파라메트릭 연구 (A Parametric Study on EOM-based 2D Numerical Wave Generation using OpenFOAM)

  • 문성호;이성욱;백광준;권창섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권6호
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    • pp.490-496
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    • 2018
  • The consistency of the initially designed waves in the domain is essential for accurate calculation of the added resistance in waves through CFD. In particular, unwanted reflected waves at domain boundaries can cause incorrect numerical solutions due to the superposition with initially designed waves. Euler Overlay Method(EOM) is one of the methods for reducing wave reflections by adding an additional source term to momentum and phase conservation equations, respectively. In this study, we apply the Euler Overlay Method(EOM) to the open-source CFD library, OpenFOAM(R), to simulate the accurate free-surface waves in the domain and the parametric study is performed for efficient implementation of Euler Overlay Method(EOM). Considering that the damping efficiency depends on the selection of the overlay parameter in the added source terms, the size of overlay zone and the wave steepness, the influences of these factors are tested through the wave elevation measured at constant time intervals in the 2D numerical wave tank. Through this process, guidelines for selection of optimal overlay parameter and overlay zone size that can be applied according to the scaling law are finally presented.

Augmented Feature Point Initialization Method for Vision/Lidar Aided 6-DoF Bearing-Only Inertial SLAM

  • Yun, Sukchang;Lee, Byoungjin;Kim, Yeon-Jo;Lee, Young Jae;Sung, Sangkyung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.1846-1856
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    • 2016
  • This study proposes a novel feature point initialization method in order to improve the accuracy of feature point positions by fusing a vision sensor and a lidar. The initialization is a process that determines three dimensional positions of feature points through two dimensional image data, which has a direct influence on performance of a 6-DoF bearing-only SLAM. Prior to the initialization, an extrinsic calibration method which estimates rotational and translational relationships between a vision sensor and lidar using multiple calibration tools was employed, then the feature point initialization method based on the estimated extrinsic calibration parameters was presented. In this process, in order to improve performance of the accuracy of the initialized feature points, an iterative automatic scaling parameter tuning technique was presented. The validity of the proposed feature point initialization method was verified in a 6-DoF bearing-only SLAM framework through an indoor and outdoor tests that compare estimation performance with the previous initialization method.

자기공명유속계를 이용한 난류 유동장 가시화 (Validation of Magnetic Resonance Velocimetry by Turbulent Pipe Flow)

  • 이지수;송시몬;조지현
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.35-42
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    • 2014
  • Magnetic resonance velocimetry (MRV) is a versatile flow visualization technique using magnetic resonance imaging machine developed for the medical purpose. Recently, MRV is often utilized to analyze engineering flows due to its superior features of MRV such as capabilities of measuring flows with complicated, opaque flow geometry unlike optical techniques, 3-dimensional volumetric velocity vectors within a few hours, and etc. The purpose of this study was to validate the MRV data and evaluate the accuracy of the mean velocity profiles that we acquired for a turbulent flow in a circular pipe using a MR machine installed in Korea Basic Science Institute, Ochang, Korea. In addition, we briefly describe a procedure of parameter optimization for the operation of MRV. The results indicate that the MRV measurements provided well resolved mean velocity fields with a quite reasonable accuracy according to the inner and outer layer scaling laws of the turbulent pipe flows.