• 한국가시화정보학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.3-7
• /
• 2004

In this paper, computational aeroacoustics (CAA) method is used for flow-noise analysis and flow-noise visualization. High order high resolution scheme of optimized high order compact is used to resolve the small acoustic quantities and large flow quantities at the same time. An adaptive nonlinear artificial dissipation model and generalized characteristic boundary condition are also used. Aeolion tone noise, cavity noise, and jet noise are investigated. The visualizations of flow-noise are successful and characteristics of noise are studied. It is observed that the propagation directivity of noise is different with that of flow. With the help of CAA method, the visualization of noise is possible.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.95-102
• /
• 2024

기술 발전에 힘입어 고속열차의 운항속도는 증가하고 있으며, 고속열차 외부 유동장으로부터 발생하는 공력소음은 설계 단계에서 매우 중요한 고려 대상이 되어왔다. 이러한 고속열차의 유동기인소음을 정확하게 예측하기 위해서는 근거리 음향장에서 고해상도의 음원 발생과 원거리 음향장에서 수치적 소산이 적은 소음 전파가 요구된다. 이는 실제 고속열차의 구성요소 별로 시공간 스케일을 모두 적절하게 고려할 수 있는 수치격자 및 시간해상도가 동반되어야 한다. 이러한 도전점을 극복하기 위해, 본 연구는 실제 크기 및 실제 운행속도의 고속열차 5차량의 외부 유동장 및 음향장을 3차원 압축성 대와류모사(Large Eddy Simulation, LES) 기법을 이용하여 동시 계산하였다. 수치해석의 검증을 위해 벽면압력섭동 측정 결과와 수치해석 결과를 비교하였다. Ffowcs Williams and Hawkings 방정식을 이용하여 고속열차로부터 방사되는 음향파워를 예측하고 주행속도간 결과를 비교분석하였다. 본 연구는 고속열차의 공력소음 발생 메커니즘 분석을 바탕으로 한 소음 저감에 기여할 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.89-99
• /
• 2017

멀티로터형 무인항공기는 군사용 목적뿐 아니라 항공 촬영 및 무인 택배 수단 등 민간 산업까지 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 무인항공기의 보다 폭넓은 활용을 위해서는 추진체인 프로펠러의 공력 효율 개선과 소음의 저감을 위한 연구가 선행되어야 하며, 이는 주어진 환경에서 공력 성능 및 소음을 예측할 수 있는 기술이 바탕이 되어야만 가능하다. 본 연구에서는 소형 무인항공기 프로펠러를 대상으로 공력 및 소음 예측 기법을 개발하고, 실제 측정을 통한 결과와의 비교를 통해 검증하였다. 분당 회전수의 변화에 따른 추력 및 토크와 주어진 위치에서의 주파수 스펙트럼 예측에서 모두 예측 기법의 신뢰성을 확보하였으며, 이를 통해 프로펠러의 형상 설계에 기반이 될 수 있는 기틀을 마련하였다.

• 소음진동
• /
• 제11권1호
• /
• pp.5-14
• /
• 2001

송풍기나 홴과 같은 유체기계의 소음은 최근 들어 사람들의 관심을 끌면서 많은 사회적 문제가 되고 있다. 이러한 문제는 유체기계가 제품의 구매요구를 결정할 뿐만 아니라 환경소음의 규제와도 관계가 깊다. 이런 홴이나 송풍기 소음은 축 편심에 의한 진동 소음과, 유동에 의한 유동소음이 있는데 대형 송풍기는 진동 소음과 유동 소음이 동시에 존재하지만 중소형 송풍기는 유동 소음이 우세하다. 유동 소음은 공력음향학이라는 학문의 한 분야로 유동에 대한 정보가 있어야 정확한 소음원을 파악하고, 특성도 예측이 가능하다. 유동과의 강한 연관성 때문에 지금까지 송풍기의 유동 소음에 대한 연구가 미약하였다.(중략)

• 한국음향학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.321-327
• /
• 2019

본 연구의 목표는 의류 건조기용 원심팬과 덕트 및 하우징 등을 포함한 공기배출 시스템의 유량 성능 향상 및 공력소음을 저감하기 위한 것이다. 전산유체역학과 FW-H(Ffowcs-Williams and Hawkings) 방정식에 기초한 음향상사법을 이용하여 유동 및 소음 특성을 고찰하였다. 유량과 소음성능 최적화 설계를 위해 반응표면기법을 활용하였다. 설계 인자로 원심팬의 날개 입구각, 출구각을 고려한 2인자 중심합성계획법을 채택하였다. 도출된 최적설계안은 덕트와 하우징에서 감소된 난류에너지 분포를 나타냈으며 결과적으로 유량의 증가와 공력소음이 감소됨을 확인하였다. 최종적으로 최적설계안을 기초로 제작한 시제품에 대한 실험을 통하여 4.2 % 유량이 증가함을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.18-23
• /
• 2010

This paper presents a procedure for the aerodynamic and aeroacoustic characteristics of a sirocco fan. For the aerodynamic and aeroacoustic analyses of the sirocco fan, three-dimensional steady and unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are solved with a shear stress transport turbulence model for turbulence closure. The flow analyses were performed on a hexahedral grid using a finite-volume solver. The validation of the numerical results is performed by comparing with experimental data for the pressure, efficiency and power. The internal flow analyses of the sirocco fan are performed to understand the unstable flow phenomenon on the casing for the wall pressure and internal flow characteristics at each position. It was found that fluctuation of pressure and locally concentrated noise source are observed near the cut-off and expansion regions of the casing.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.300-308
• /
• 2018

자동차 실내음에 대한 다양한 외부 공력 소음원들의 기여도 분석은 저소음 자동차를 개발하기 위해 단순히 외부 공력 소음원들을 파악하는 것보다 개발 효율성 측면에서 더 중요하다. 파악된 외부 공력 소음원들의 실내음 기여도를 분석하기 위하여 촐레스키 분리(Cholesky Decomposition, CD) 방법이라는 새로운 기법을 활용하여 전체 실내 소음 스펙트럼을 다수의 스펙트럼으로 분리하였다. 이를 통해 분리된 각각의 스펙트럼은 실내 소음에 대한 특정한 개별 소음원들의 기여도로 분석될 수 있다. 이 방법을 검증하기 위해 세가지 실험들이 수행되었다. 더 나아가 CD에 기초한 실내음 기여도 분석 방법은 실차 무향 풍동에서 마이크로폰 어레이를 통한 외부 소음원 가시화 결과와 결합하여 바람소리 개발 효율성을 향상시키는 데 활용이 가능한 지를 2개의 스피커 소음원 실험을 통해 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
• /
• pp.416-421
• /
• 2001

This paper presents the numerical prediction of sound generated by viscous flow past a circular cylinder. The two dimensional flow field is predicted using FEM based Reynolds-averaged Navier-Stokes solver, and the calculated unsteady fluid field values are utilized by an acoustic code that implements Ffowcs Willianms-Hawkings(FW-H) equation. The integration surface used in acoustic analysis is extended from the cylinder surface to permeable surfaces. The 2D based CFD calculations overpredict the acoustic amplitude, however, if adequate correlation length is used, the predicted acoustic amplitude agrees well with experiment. The predictions using extended integral surface in FW-H equation show results that contain the characteristics of quadrupole - volume integration - noise term, and do not vary seriously with the integral surface location.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.285-291
• /
• 2018

본 연구에서는 차량에 장착되는 파노라마 썬루프 디플렉터의 각도에 따른 개구부 주변 유동 특성을 분석하고 공력소음에 미치는 영향을 확인하였다. 파노라마 썬루프 개방 후 주행 시 공력소음을 저감하기 위해 메쉬 디플렉터를 장착하는데, 후방향인 기존 메쉬 디플렉터 각도를 전방향으로 변경하였을 때 유동 변화와 공력소음 기여도를 분석하였다. 이를 위하여 CAT(Computer Aided Test)와 실차 풍동 평가를 진행하였으며, 전방경사형 디플렉터에서 기존 디플렉터 대비 원활한 유동의 흐름과 유동 방향의 상향으로 공력소음이 개선되는 것을 확인하였다. 전방경사형 디플렉터 적용 시 동등한 원가에서 공력소음을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.369-376
• /
• 2013

Lowson의 음향상사식을 이용하여 시간영역에서 풍력터빈의 저주파수 소음을 예측 하였고, 관련 소음원들의 기여도를 분석하였다. 소음원으로서 날개-깃 상 평균 압력 분포를 구하기 위하여 XFOIL를 이용하였다. 이 때, 소음 예측 시 입력 값 인 유한 요소 상의 힘을 계산하기 위해 날개-깃을 여러 개의 요소로 분할하였다. 소음원을 힘 섭동항, 가속도항, 속도항으로 분리하여 주파수 기여도를 분석하였다. 끝으로, 예측 스펙트럼을 운용 중 인 풍력터빈에 대하여 측정한 저주파수 소음과 비교하였고, 그 결과 풍속 증가에 따라 힘 섭동 성분이 저주파수에서 크게 기여하는 것을 확인하였다.