• 제목/요약/키워드: 유동/소음 분리기법

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벽면 전단 유동의 공력 소음 해석을 위한 유동-음향 분리 기법 (A Hydrodynamic-Acoustic Splitting Method for Aeroacoustic Noise Prediction of Wall-bounded Shear Flow)

  • 서정희;문영준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.2060-2065
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    • 2003
  • Aeolian tone generation from a two dimensional circular cylinder is numerically investigated via direct numerical simulation and hydrodynamic-acoustic splitting method. All governing equation are spatially discretized with the sixth-order compact scheme and fourth-order Runge-Kutta method to avoid excessive numerical dissipations and dispersions of acoustic quantities. Comparisons of two results show that the previous splitting method can not accurately predict the aeroacoustic noise of wall bounded shear flow. In this study, a perturbation viscous term and a new energy equation have been developed. This modified splitting method accurately predicts aeroacoustic noise from wall-bounded shear flow. The present results agree very well with the direct numerical simulation solution.

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유동-음향 분리 기법에 의한 횡류홴의 공력 소음 예측 (Aeroacoustic Tonal Noise Prediction of Cross-Flow Fan by a Hydrodynamic-Acoustic Splitting Method)

  • 조용;문영준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1869-1874
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    • 2004
  • Acoustic pressure field around the cross-flow fan is predicted by a hydrodynamic-acoustic splitting method. Unsteady flow field is obtained by solving the incompressible Navier-Stokes equations using an unstructured finite-volume method on the triangular meshes, while the acoustic waves generated inside the cross-flow fan are predicted by solving the perturbed compressible equations(PCE) with a 6th-order compact finite difference method. Computational results show that the acoustic waves of BPF tone are generated by interactions of the blades wakes with the stabilizer, which then are reflected from the rear-guider and mainly propagate towards the fan inlet. Also, a directivity of BPF noise predicted by the PCE is noticeably different from that of the FW-H equations, in which a fan casing effect cannot be included.

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파수-주파수 분석을 통한 고압 배관 내 수축 확장 노즐의 유동 소음원에 대한 수치적 연구 (Numerical investigation into flow noise source of a convergent-divergent nozzle in high pressure pipe system using wavenumber-frequency analysis)

  • 구가람;이송준;김극수;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.314-320
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    • 2017
  • 일반적으로 감압밸브는 고압 가스에 의한 배관 파손을 방지하기 위해 설치된다. 그러나 감압 밸브를 지나면서 발생하는 급격한 압력 저하는 음향파의 형태로 전파되는 큰 음향 에너지를 발생 시키며, 하류 방향으로 전파되면서 배관의 벽면을 진동시키는 가진원으로 작용하여 배관의 파손을 유발한다. 따라서, 본 연구에서는 단순 수축-확장 배관을 대상으로 LES(Large-Eddy Simulation)기법과 파수-주파수 분석을 통해 유동장 내 비압축성 압력섭동과 압축성 압력 섭동을 분리하고, 밸브 유동에 의한 내부 유동소음을 예측하였다. 수치해석의 수렴성을 향상시키기 위해 먼저 정상상태 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 해석하여, 고정확도의 비정상 LES해석의 초기 값으로 활용하였으며, 비정상 유동장 결과로부터 파수-주파수 분석을 실시하였다. 파수-주파수 분석을 통해 비압축성 압력섭동과 압축성 압력섭동을 분리하였으며, 이를 통해 배관 내 음향유기진동에 의한 소음원 정보를 정확히 제공할 수 있음을 확인하였다.

저마하수 난류 끝단 소음 예측 (PREDICTION OF TURBULENCE TRAILING-EDGE NOISE AT LOW MACH NUMBERS)

  • 장강욱;고성룡;서정희;문영준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.249-253
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    • 2005
  • The turbulence noise generated from blunt trailing-edge is numerically predicted by using the hydrodynamic/acoustic splitting method at the Reynolds number based on thickness of flat plate, $Re_h=1000$, and the freestream Mach number $M_o=0.2$. The turbulent flow field is simulated by incompressible large-eddy simulation and the acoustic field is predicted efficiently with the linearized perturbed compressible equations (LPCE) recently proposed by the authors. The turbulent flow characteristics are validated with the results of the previous experimental study and direct numerical simulation. The acoustic properties predicted from LPCE are compared with the solutions of analytical formulations.

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팁젯 로터의 소음원 구분을 통한 소음 예측 기법 연구 (Study on noise prediction by classification of noise sources of a tip-jet driven rotor)

  • 고정우;김종희;이수갑
    • 한국음향학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.83-91
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    • 2018
  • 팁젯 로터의 소음원은 로터 블레이드 소음과 제트 소음으로 분리할 수 있다. 로터 블레이드 소음은 두께 소음, 하중 소음, 비선형 사중극 소음으로 구성되고 제트 소음은 노즐 모멘텀 소음과 제트 방사 소음으로 나뉜다. 로터 블레이드 소음을 해석하기 위해 유동 해석 정보를 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 해석으로 얻은 뒤 투과면, 비투과면 FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings) 음향 상사법을 동시에 적용하여 각 소음원을 구분하였다. 그리고 제트 소음은 노즐 출구 조건을 활용하여 투과면 FW-H 음향 상사법으로 노즐 모멘텀 소음을 구하고 기존 고정익 제트에 대한 경험식을 활용하여 제트 방사 소음을 얻었다. 검증 기체의 소음 측정값을 기준으로 해석 기법의 신뢰성을 검증하였고 스펙트럼 분석을 통해 팁젯 로터의 독특한 소음 특성을 확인하였다.