• Title/Summary/Keyword: 유동 소음

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Improvement in flow and noise performance of backward centrifugal fan by redesigning airfoil geometry (익형 형상 재설계를 통한 후향익 원심팬의 유동 및 소음성능 개선)

  • Jung, Minseung;Choi, Jinho;Ryu, Seo-Yoon;Cheong, Cheolung;Kim, Tae-hoon;Koo, Junhyo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.40 no.6
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    • pp.555-565
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    • 2021
  • The goal of this study is to improve flow and noise performances of existing backward-curved blade centrifugal fan system used for circulating cold air in a refrigerator freezer by optimally designing airfoil shape. The unique characteristics of the system is to drive cold airflow with two volute tongues in combination with duct system in a back side of a refrigerator without scroll housing generally used in a typical centrifugal fan system. First, flow and noise performances of existing fan system were evaluated experimentally. A P-Q curve was obtained using a fan performance tester in the flow experiment, and noise spectrum was measured in an anechoic chamber in the noise experiment. Then, flow characteristics were numerically analyzed by solving the three-dimensional unsteady Navier-Stokes equations and noise analysis was performed by solving the Ffowcs Williams and Hawkins equation with input from the flow simulation results. The validity of numerical results was confirmed by comparing them with the measured ones. Based on the verified numerical method, blade inlet and outlet angles were optimized for maximum flow rate using the two-factor central composite design of the response surface method. Finally, the flow and noise performances of a prototype manufactured with the optimum design were experimentally evaluated, which showed the improvement in flow and noise performance.

공기역학적 소음에 대하여

  • 노오현
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.15-23
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    • 1996
  • 강연의 내용은 주로 유동에 의하여 발생되는 소음으로 제한하지만 초음속 항공기에 형성된 충격파 소음인 Sonic Boom도 함께 간단히 소개하고자 한다.

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Numerical analysis of cavitation behavior and noise using Eulerian-Lagrangian method (Eulerian-Lagrangian 기법을 이용한 캐비테이션 거동과 소음의 수치적 해석)

  • Seol Hanshin;Park Kwangkun;Lee Soogab
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.167-170
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    • 2004
  • 본 논문에서는 수중익 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 거동 및 소음을 Eulerian-Lagrangian 기법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. Eulerian-Lagrangian 기법은 캐비테이션 버블이 유동장에 미치는 영향이 거의 없다는 가정하에 유동장과 캐비테이션 거동을 일방으로 연계하여 해석하는 방식이다. 수중익 버블 캐비테이션 해석을 위한 유동장은 비압축성 RAMS 방정식을 해석하여 구하고 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 유동장은 일반적 CFD 기법의 큰 수치 소산으로 그 특성이 잘 나타나지 않으므로 Sculley 볼텍스 모델을 이용하여 해석한다. 해석한 유동장 정보를 입력치로 하고 버블의 지배 방정식인 Rayleigh-Plesset 방정식과 Newton의 제2법칙에 근거한 궤적 방정식을 연계하여 캐비테이션의 성장-붕괴와 운동을 예측한다. 계산된 거동 정보를 이용하여 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 소음을 예측하였다. 본 연구는 수중 운동체에서 발생하는 캐비테이션의 거동과 소음의 특성을 파악하고 그에 따른 대비책을 마련하는 기본 연구로서 활용할 수 있을 것이다.

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Control of High-Pressure Exhaust Gas Flows Using Shock-Wave Confinement (충격파 감금법을 이용한 고압배기가스 유동의 제어)

  • ;;K.Matsuo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.19-19
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    • 1998
  • 최근 화학, 연소, 동력, 제철 등의 각종 플랜트에서 조업압력이 고압화되어 가고 있으며, 이에 수반하여 배관계를 통하는 고압가스 유동에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 배관계를 통하는 고압가스의 유동에 있어서 유량의 적절한 제어, 유동에 의하여 야기되는 배관계의 소음·진동, 그리고 배기가스의 적절한 처리법 등은 공학적으로 매우 중요한 문제로 알려져 왔다. 일반적으로 정상운전을 하는 플랜트에서 고압 배기가스의 문제는 배기가스 Expander에 의하여 에너지를 회수하는 방법이 생각될 수 있으나, 실제 공업현장에서는 배기가스를 안전하고, 또 소음·진동을 발생시키지 않도록 적절하게 처리하는 것이 매우 중요한 기술적 과제로 남아 있다. 일반적으로 배기가스의 압력이 임계압력(critical pressure) 이상으로 되는 경우(실제 대부분의 플랜트에서 배기가스의 압력은 임계압력보다 매우 높다), 배관계 내부에서 충격파(shock-wave)가 발생하여 난류와동 혹은 난류경계층과 간섭하게 됨으로써 강력한 공기역학적 소음이나 진동을 발생시키게 된다. 이와 같은 소음·진동에 대한 대책으로는 현재 가스배출부에 감압밸브를 직렬로 설치하거나, 유로에 다공판(porous plates)들을 삽입하여 감압과정을 공간적으로 분산시킴으로써, 충격파가 발생하지 않도록 하는 방법을 주로 채택하고 있다. 그러나 이러한 방법을 적용하는 경우 배기가스 유동에 대한 유량의 제어기능이 저하되는 문제가 발생한다.

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Experimental Study on the Characteristics of Turbulent Wall Pressure Fluctuation Over Compliant Coatings (유연재 코팅 평판의 난류 변동압력 특성에 관한 실험적 연구)

  • Park, Kyung-Hoon;Lee, Seung-Jae;Shin, Ku-Kyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.26 no.6
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    • pp.293-300
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    • 2007
  • Turbulent boundary layer over an underwater vehicle is formed when it moves underwater and wall pressure fluctuation within the turbulent boundary layer generates flow-induced noise by exciting the elastic hull of the underwater vehicle. One of the methods to reduce this flow noise is to attach a compliant layer on the surface of the vehicle. In order to observe the possibility of noise reduction in the water when the compliant layer treatments are applied on the surface, three types of specimens those are a bare steel plate, a steel plate coated with neoprene and a steel plate with polyurethane coating material are tested at various flow speeds in a low noise cavitation tunnel. This paper presents the results of measurements and analysis of wall pressure fluctuations which is a main source of flow noise, within the turbulent boundary layer on three specimens. Its results could be shown that about 10dB reduction of wall fluctuation pressure at high frequencies was achieved due to the dissipation of turbulent energy by the compliant coating while it makes the turbulent boundary layer thicker and changes the behavior of turbulent flow in the layer.

Numerical investigation of blade tip vortex cavitation noise using Reynolds-averaged Navier-Stokes simulation and bubble dynamics model (Reynolds-averaged Navier-Stokes 해석과 기포동역학 모델을 이용한 날개 끝 와류 공동 소음의 수치적 고찰)

  • Ku, Garam;Cheong, Cheolung;Seol, Hanshin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.2
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    • pp.77-86
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    • 2020
  • In this study, the Eulerian/Lagrangian one-way coupling method is proposed to predict flow noise due to Blade-Tip Vortex Cavitation (BTVC). The proposed method consists of four sequential steps: flow field simulation using Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques, reconstruction of wing-tip vortex using vortex model, generation of BTVC using bubble dynamics model and acoustic wave prediction using the acoustic analogy. Because the CFD prediction of tip vortex structure generally suffers from severe under-prediction of its strength along the steamwise direction due to the intrinsic numerical damping of CFD schemes and excessive turbulence intensity, the wing-tip vortex along the freestream direction is regenerated by using the vortex modeling. Then, the bubble dynamics model based on the Rayleigh-Plesset equation was employed to simulate the generation and variation of BTVC. Finally, the flow noise due to BTVC is predicted by modeling each of spherical bubbles as a monople source whose strength is proportional to the rate of time-variation of bubble volume. The validity of the proposed numerical methods is confirmed by comparing the predicted results with the measured data.

Numerical Analysis of Flow-Induced Noise in Suction Nozzle of a Vacuum Cleaner with a Rotary Fan (팬이 장착된 진공청소기 흡입 노즐내 유로 유동 소음해석)

  • Park, I-Sun;Lee, Sung-Cheol;Oh, Jang-Keun;Sohn, Chae-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.208-211
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    • 2006
  • Flow resistance induced by each element in suction nozzle of a vacuum cleaner with a rotary fan is investigated numerically and its relation with flow-induced noise is examined. Flow resistance and vorticity in suction nozzle are calculated and it is found that they are closely related with flow-induced noise. From numerical results, it is suggested that reduction of flow resistance effectively increases all-suction performance and decreases sound pressure level of noise generated in the suction nozzle.

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