• 제목/요약/키워드: 광대역소음

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U-FRPM 기법을 이용한 원심팬 광대역소음의 효율적 예측 (Efficient Prediction of Broadband Noise of a Centrifugal Fan Using U-FRPM Technique)

  • 허승;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.36-45
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    • 2015
  • 유동광대역소음을 효율적으로 예측하기 위하여 통계적으로 난류를 재생하는 방법에 대한 많은 연구들이 최근에 진행되고 있다. 그 중에서도, FRPM(Fast Random Particle Mesh) 기법은 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식 해석을 통해 도출된 정상상태 유동장의 난류 운동에너지와 소산 값을 이용하여 특정한 통계적 특성을 가지는 난류를 재생하는 기법으로서 유동광대역소음 문제 등에 성공적인 적용 예에 대해서 보고되고 있다. 하지만 기존의 FRPM 방법은 축류팬과 같이 축 대칭 특성을 갖는 기계의 경우 정상상태의 유동장을 기초로 광대역소음을 예측하는 문제에는 적용할 수 있으나, 원심팬과 같이 볼루트 영역으로 인하여 축 대칭이 성립되지 않는 기계류의 유동광대역소음에는 적용할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 FRPM 기법을 확장하여, 원심팬에서 발생하는 광대역소음을 효율적으로 예측하기 위하여 비정상 RANS 방정식의 수치해와 연계하여 광대역소음원으로 고려되는 난류를 특정한 통계적 특성을 가지도록 재생할 수 있는 U-FRPM(Unsteady-FRPM) 기법을 제안하였다. 먼저 전산유체역학을 사용하여 RANS 방정식을 해석함으로써, 원심팬 주위의 비정상상태 유동장 정보를 도출하고, 음향상사법(Acoustic Analogy)을 기초로 도출된 유동소음원을 U-FRPM을 이용하여 모델링하였다. 모델링된 소음원은 경계요소법을 통해 구현되는 선형음향전파모델과 연계하여 수음점에서 광대역소음을 예측하는데 이용되었다. 예측된 결과와 실험결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시한 방법의 유효성을 확인하였다.

복합 CAA 방법과 FRPM 기법을 이용한 냉장고 얼음제조용 원심팬의 광대역 소음 예측 (Broadband Noise Prediction of the Ice-maker Centrifugal Fan in a Refrigerator Using Hybrid CAA Method and FRPM Technique)

  • 허승;김대환;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.391-398
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    • 2012
  • 본 연구에서는 기존의 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식을 이용하는 복합 CAA(Computational AeroAcoustics) 방법에 광대역 소음원 생성을 위한 FRPM(Fast Random Particle Mesh) 기법을 적용하여 원심팬 광대역 소음 예측을 수행하였다. 먼저, RANS 방정식을 이용하여 원심팬 주위의 유동장을 예측하여 주요한 소음원 영역을 추론하고, 추론된 소음원 영역에 FRPM 기법을 적용하여 통계적 특성을 만족하는 난류를 재생하였다. RANS 방정식으로부터 해석된 유동장과 FRPM 기법으로부터 재생된 유동장을 이용하여 합성한 유동장에 음향상사법(Acoustic Analogy)을 적용하여 원심팬의 소음원을 생성하였다. 생성된 원심팬의 소음원을 경계요소법(Boundary Element Method)으로 구현된 선형전파모델에 적용하여 원심팬의 광대역 소음을 예측하였다. 원심팬에 대한 소음 측정값과의 비교를 통하여 제안된 기법이 원심팬의 순음 소음 및 광대역 소음 예측에 효과적임을 확인하였다.

벽면변동압력을 이용한 비공동 수중익의 광대역소음 예측 연구 (Prediction of Broadband Noise for Non-cavitation Hydrofoils using Wall-Pressure Spectrum Models)

  • 최원석;정승진;홍석윤;송지훈;권현웅;김민재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.765-771
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    • 2019
  • 선박 및 수중구조물의 고속, 대형화 및 요구조건 강화의 추세에 따라 유동소음 예측기술의 중요성이 강조되고 있다. 항공, 철도 등의 공력소음 분야에서는 음향상사법을 이용하여 순음 및 광대역 유동소음에 대해 활발히 연구되고 있는 반면 조선해양분야에서는 수중추진기의 날개주파수소음에 대해서만 일부 고려되고 있다. 본 논문에서는 날개면 형상의 주요 유동소음발생 메커니즘 뒷날소음을 고려 가능한 FW-H Formulation 1B를 이용하여 수중추진기 및 선저부가물의 기초요소인 수중익에 대해 광대역소음 예측기법을 연구하였다. 기존의 FW-H Formulation 1B는 공기 중의 압력상관관계 모델에 기반하여 구성되어 있어 매질에 대한 일반성 및 정확도의 한계를 가지므로 수중환경에 대해 일반성을 가지는 벽면변동압력 모델로 확장하는 방법론을 제시하였다. 공기 중 날개면의 소음계측결과와 비교해 벽면변동압력 모델을 이용할 경우 기존모델의 해석결과 대비 5 dB 이내의 오차로 정확도 관점에서의 유용성을 확인할 수 있었으며 전산유체역학과 벽면변동압력을 이용한 수중환경의 광대역소음해석 절차를 확립하고 수중익의 광대역소음 예측을 수행하였다.

광대역 수중 음향 압전 진동체의 등가회로 모델링 (Equivalent Circuit Modeling of Wideband Underwater Acoustic Piezoelectric Vibrator)

  • 조치영;김원호;윤형규
    • 소음진동
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    • 제6권5호
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    • pp.645-652
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    • 1996
  • In this paper an identification method is presented to obtain the equivalent electric circuit model of a wideband underwater acoustic piezoelectric vibrator. Unknown parameters involved in the equivalent circuit are indentified using the measured electrical admittances in air. The proposed method is applied to an example transducer. The validity of equivalent circuit model is demonstrated by the comparison between the experimental measurements and analytical calculations of TVR(transmitting voltage response) in water.

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신호대잡음비에 따른 신뢰도 기반의 광대역 음향측정 정확도 예측 (Estimation of Wide-Band Acoustic Measurement Accuracy Based on Confidence as Variation of Signal-to-Noise Ratio)

  • 도경철;최재용;손경식
    • 한국음향학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.93-97
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    • 1998
  • 미지신호에 대한 측정에서는 오차분산의 명확한 표현이 어렵다. 본 연구에서는 이와 같은 수동측정에서의 측정정확도를 예측하기 위한 방법을 정립한다. 제안된 예측 방법은 신 뢰도를 기반으로 신호대잡음비 및 주파수대역폭과 시간적분과의 곱에 의해 정확도를 표현한 다. 본 논문에서는 배경소음 환경에서의 측정음향을 그대로 분석하는 경우와 배경소음을 예 측하여 측정음향에서 제거시키는 경우를 구분하여 광대역 음향측정시의 성능예측 기준을 시 뮬레이션하고 정확도를 예측한다.

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안정한 능동소음제어를 위한 2차경로 추정기법 (Secondary Path Estimation for Stable Active Noise Control)

  • 서성대;안동준;남현도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.121-122
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2차 경로의 추정을 통하여 안정성이 강화된 능동소음 제어 시스템을 제안한다. LMS 알고리즘은 구조가 단순하고 계산량이 적은 장전이 있지만, 광대역 소음원에 적용할 경우 수렴 성능이 좋지 않은 단점이 있으며, 2차 경로 및 소음원 입력의 파워가 시변 할 경우 적응 알고리즘의 안정성이 약화되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 지속적으로 누적 오차를 추적하여 일정 값 이상으로 증가하면 자동적으로 2차 경로 전달함수를 새로 추정하는 자동오프라인 추정 기법을 제안하였다. 공조용 덕트에 광대역 소음을 적용하여 제안된 능동소음제어 시스템을 실험을 수행한 결과 우수한 특성을 얻었다.

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축류팬에서의 광대역소음 발생에 대한 실험적 연구 (An Experimental study on the Broadband Noise Generation in Axial Flow Fan)

  • 이욱;최종수
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.91-96
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    • 1998
  • The broadband noise generated aerodynamically from a two-bladed axial flow fan has been measured and compared to the result of a self-noise prediction method. The prediction scheme is based on the experimental data set acquired from a series of aerodynamic and acoustic tests of two and three-dimensional airfoil blade sections. For low blade loading case the comparison showed a reasonably good agreement, but as the loading becomes larger the empirical formula overpredict the sound pressure level at high frequency range. This is probably due to the use of stationary wing data for the prediction of rotating blade case, which will be quite different in their vortex strength at the blade tip.

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대형 풍력발전기 블레이드의 광대역 소음 신호 예측 및 분석 (Prediction of broadband noise signal from a large wind turbine)

  • 이승훈;이승민;이수갑
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.62.2-62.2
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    • 2011
  • This study predicted broadband noise from a generic 2.5MW wind turbine blade in the time domain. The rotor blade was modeled as thin rectangular flat plates. A simplified analytic model proposed by Amiet was used to model the unsteady surface pressure distribution. The acoustic pressure was calculated by using the loading term of Formulation 1A proposed by Farassat. The validation was also performed by comparing with an experiment of Brooks, Pope, and Marcolini. By using these numerical methods, the broadband noise signal of the wind turbine was successfully predicted in this study.

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해저면 경사가 일정한 천해에서의 광대역 간섭 유형 (Broadband Interference Patterns in Shallow Water with Constant Bottom Slope)

  • 오철민;오선택;나정열;이성욱
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.485-493
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    • 2002
  • 수심이 변하는 천해 환경에서 이동하는 선박방사소음의 광대역 간섭 유형을 고찰하였다. 수심 변화율이 일정한 음도파관에 대해 단열 모드 이론에 근거하여 거리-주파수 영역에서의 보강 (또는 상쇄) 간섭 발생 유형을 나타내는 음도파관 불변인자 (waveguide invariant index, β)를 유도하였다. 이를 이용하여 수심 변화에 의한 광대역 간섭 형태 변형을 해석하였다. 해석적 방법으로 고찰한 간섭 유형은 해상 실험과 수치 모델을 이용한 모의실험에서도 나타남을 확인하였다.