• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.68-77
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• 2017

High-frequency combustion instability results from a feedback coupling between the unsteady heat release rate and the acoustic waves formed resonantly in the combustion chamber. It can be modeled as thermoacoustic problems with various degrees of the assumptions and simplifications. This paper presents numerical analysis of self-excited combustion instabilities in a variable-length lean-premixed combustor and designs of passive control devices such as baffle and acoustic resonators in a framework of 3-D FEM Helmholtz solver. Nonlinear behaviors such as steep-fronted shock waves and a finite amplitude limit cycle are also investigated with a compressible flow simulation technique.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.6
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• pp.59-66
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• 2006

Acoustic cavity as a stabilization device to control high-frequency combustion instabilities in liquid rocket engine is adopted and its damping capacity is verified in atmospheric temperature. First, harmful resonant frequency in a modeling chamber can be damped effectively by the installation of properly-tuned acoustic cavity. Besides, geometric effects of acoustic cavity on damping characteristics are analyzed and compared quantitatively. Satisfactory agreements have been achieved with linear acoustic analysis and experimental approach. Results show that the acoustic cavity of the largest orifice area or the shortest orifice length was the most effective in acoustic damping of the harmful resonant frequency. Finally, it is proved that an optimal design process is indispensable for the effective control of combustion instabilities.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.11 no.4
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• pp.31-35
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• 1992

Cavity resonances are caused by combustion such as the rapid of pressure rise that occurs from knock in high power gasoline engines. These resonances generally occur at frequencies greater than 5KHz. Analysis of these resonances is important for knock control system design in high power gasoline engines. In this paper, in order to design knock control system for the high power gasoline engine, knock phenomena that occur in chamber were analized theoretically and resonance frequencies of knock signals were predicted. Also, experiments were performed using Soupe x-engine and non-resonance type knock sensor of Bosch co. in Germany. In the result, good agreement was obtained between theoretical prediction and experimental observation.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.5
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• pp.438-445
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• 2007

A Helmholtz resonator as a stabilization device to control high-frequency combustion instabilities in liquid rocket engine is adopted and its damping capacity is verified by linear acoustic analysis and atmospheric acoustic tests. To compare the results of acoustic attenuation effect in accordance with uni-resonator's geometry, quantitative analyses were made in the cases of various orifice diameters and lengths. Next, in the experiments to compare the results of acoustic attenuation effect by a difference in the number of resonators, damping capacity of harmful resonant frequency was improved by the increase of the number of resonators. On the other hand, attenuation efficiency of the frequency tended rather to lower due to over damping from the point of view of absorption coefficient. As the result, tuning the suitable geometry for the resonator to the resonant frequency is required for the control using the resonator. Also, the design of resonator's geometry and the choice of its number are important to put up the optimal efficiency in consideration of restriction of its volume.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.18 no.7
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• pp.67-73
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• 1999

We constructed a class Ⅳ Flextensional transducer, and analyzed the effects of the variation in its material properties and structure on the resonance frequency of the transducer. We used the FEM for the analysis. Major axis length, minor axis length, thickness and material properties of the shell turned out to have large effects, while volume of the insert material, material properties and thickness of the ceramic bar have little. Thickness of the nodal-plate has no effect on the resonance frequency. Results of the present work can be utilized to design Class W Flextensional transducers of various resonance frequency.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.05a
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• pp.57-59
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• 2007

전자식 안정기 회로구성은 EMI 필터부분과 고주파 공진인버터 그리고 안정기 출력을 제어하는 출력전압 및 주파수를 제어하는 부분으로 구성되며 half-bridge LCC 직렬공진회로가 주로 사용되고 있다. 고주파로 점등하기 때문에 음향공진 현상이 발생하여 아크의 떨림으로 인한 제반 요소들을 해결하기 위한 제어회로를 설계하여 해결한다. 본 논문에서는 메탈할라이드 램프와 전자식 안정기 회로의 시뮬레이션 데이터를 활용하여 전자식 안정기의 입력전압 변동시 출력을 일정하게 유지하는 정전력 회로 방식을 설계하여 보다 안정화된 400W급 전자식 안정기를 설계하고 시작품을 제작하여 얻은 결과를 검증하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.375-378
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• 1999

본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 트랜스듀서의 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께,쉘의 물성 변수이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 다음으로 위 연구결과를 바탕으로 수중에서 중심 주파수 1 kHz를 가지는 트랜스듀서를 유한 요소 모델로 제작하여 음압을 측정하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.411-414
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• 2000

음의 비선형 전파가 일어나기 쉬운 정도를 나타내는 파라메타로서 기본파 진폭과 제2고조파 진폭의 비로써 매질의 물리적 성질에만 관계하는 파라메타 B/A가 있다(1)(2). 종래 B/A파라메타 측정은 대부분 광대역의 초음파 트랜스듀서 혹은 공진 주파수가 다른 복수의 트랜스듀서를 이용하여 왔다(3). 본 연구에서는 협대역의 단일 트랜스듀서를 이용하여 B/A파라메타를 효율적으로 측정 할 수 있는 전용 초음파 트랜스듀서를 제안하였다. 그 방법으로 특성이 동일한 두 장의 압전체를 적층시키고, 그 중 한 장의 압전체에 전기적인 용량을 접속하여 기본 공진 모드 및 기본 공진 모드의 두 배의 주파수에 해당되는 조화파 모드를 발생시킬 수 있도록 하였다 이것을 시험 제작하여 그 특성을 이론 및 실험적으로 해석한 결과 음향 매질의 비선형 파라메타인 B/A의 측정에 적용 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.214-215
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• 2010

본 논문은 공진 인버터를 적용한 HID램프를 구동하기 위한 전자식 안정기를 설계하고 구현하였다. 제안된 전자식 안정기는 스위치 턴온 오프시의 손실을 줄이기 위해서 소프트 스위칭 기법인 ZVS(Zero-Voltage Switching)을 도입하였다. 점등은 LC필터의 공진주파수범위에서 풀브리지 인버터 제어에 의한 공진으로 이루어 진다. 점등후에 컨버터는 저주파수 구형파로 동작한다. 공진 기동시의 LC필터의 공진주파수는 ($f_o$=160kHz)이고, 고조파를 감소시키고 음향공진현상을 피하기 위한 벅컨버터 스위칭 주파수(고주파수 : 50~60kHz 와 저주파수 : 170Hz)를 선택하였다. 실험을 통해 공진 인버터를 적용한 HID램프용 전자식 안정기가 안정적으로 동작함을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.340-343
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• 2019

In this paper, a problem of mechanical resonance between traction motor's rigid body mode and traction motor's excitation force is introduced, and a bogie design variable affecting the control of resonance response is reviewed numerically. To solve the resonance problem in rotating machinery with variable rotational speeds, resonance frequency should be out of rotational machine's operation range or dynamic stiffness of structures should be increased for resonance response enough to be low. In general, operation range of a traction motor is from 0 r/min to 4800 r/min. It is not possible that all bogie modes are more than 80 Hz. Therefore, it is very important to find design factor affecting resonance response of traction motor's rigid body modes. It is found that key design variable is the gab between transom pipes from finite element analysis. The larger gab is, the higher resonance response when resonance between traction motor's excitation force and traction motor's rigid body mode is happened.