• Title/Summary/Keyword: 음향모드해석

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A Numerical Study on Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity (음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 해석)

  • Sohn, Chae-Hoon;Kim, Young-Mog
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.4
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    • pp.28-37
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    • 2002
  • Acoustic behavior in combustion chamber with acoustoc cavity is numerically investigated by adopting linear acoustic analysis. Helmholtz-type resonator is employed as a cavity model to suppress acoustic instability passively. The tuning frequency of acoustic cavity is adjusted by varying the sound speed in acoustic cavity. Through harmonic analysis, acoustic pressure responses of chamber to acoustic oscillating excitation are shown and the resonant acoustic modes are identified. Acoustic damping effect of acoustic cavity is quantified by damping factor. As the tuning frequency approaches the target frequency of the resonant mode to be suppressed, mode split from the original resonant mode to lower and upper modes appears and thereby damping effect is degraded significantly. Considering mode split and damping effect as a function of tuning frequency, it is desirable to make acoustic cavity tuned to maximum frequency of those of the possible splitted upper modes.

A Numerical Analysis of Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity (음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 수치해석)

  • 손채훈;김영목
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.249-252
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    • 2003
  • Acoustic behavior in combustion chamber with acoustic cavity is numerically investigated by adopting linear acoustic analysis. Helmholtz-type resonator is employed as a cavity model to suppress acoustic instability. The tuning frequency of acoustic cavity is adjusted by varying the sound speed in acoustic cavity. Acoustic pressure responses of chamber to acoustic oscillating excitation are shown md acoustic damping effect of acoustic cavity is quantified by damping factor. As the tuning frequency approaches the target frequency of the resonant mode, mode split from the original resonant mode to lower and upper modes appears and thereby damping effect is degraded. Considering mode split and damping effect as a function of tuning frequency, it is desirable to make acoustic cavity tuned to maximum frequency of those of the possible splitted upper modes.

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Acoustic Analysis of Interior Spaces by Using the Phased Geometric Acoustic Model (위상이 고려된 기하음향모델에 의한 내부음장 해석)

  • 신호철;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.6
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • 중주파수대역은 내부 음향 모드의 공명 및 모드간 상호 간섭 특성을 완전히 무시할 수는 없으나 모드 밀도가 비교적 높기 때문에, 기존의 저주파수용 모드기법이나 고주파수에 대한 통계적 및 기하학적 해석방법과는 다른 기법이 필요한 구간이다. 본 논문에서는 위상 을 포함한 기하음향모델을 이용하여 중주파수 특성을 고려하는 개념을 이용하여 해석기법을 확립하였으며, 삼각형빔법을 기초로 한 모델링을 하였다. 세 개의 서로 다른 특성을 지닌 대 상 공간에 대해 음향 경계요소법 및 실험에 의한 음향 주파수응답함수와 본 연구 결과를 비 교함으로써 유효성과 오차특성을 검토하였다. 이로부터 위상으로 고려한 중주파수 대역에 잘 적용될 수 있음을 확인하였고, Schroeder의 차단주파수 이하의 저주파수에서는 내부구조 에 의한 회절이, 차단주파수의 네 배 이상인 고주파수에서는 벽면에서의 산란이 간섭현상과 함께 고려되어야 함을 보였다. 이러한 해석기법은 중주파수대역에 있어서 청감특성을 고려 한 내부공간의 음향설계에 매우 유용할 것으로 사료된다.

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Structural-Acoustic Coupling Analysis and Structural Modification for the Reduction of Booming Noise (BOOMING 소음 저감을 위한 구조-음향의 연성해석과 차체구조 변경)

  • 성명호;임차섭;정기섭
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.282-287
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    • 1994
  • 본 연구에서는 연구대상 차량의 소음저감 방안을 마련하기 위하여 차체의 진동 및 차실의 음향 특성해석, 연성해석을 수행하였다. 차실 음향특성을 나타내는 음향모드는 유한요소 해석으로부터 결정하였다. 이때 해석결과를 확인하기 위하여 음향모드를 측정, 수치해석결과와 비교하였다. 차실소음의 가진 특성을 갖는 차체의 진동특성은 모드시험을 통해서 결정하였다. 결정된 이들 모드들의 연성해석은 연성해석 전용 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수행하였고, 그 결과를 소음실험 결과와 비교하여 Booming 소음에 기여가 큰 차체 panel부위를 결정하였다. 기여가 큰 panel의 진동특성 변경시 소음효과를 측정하여 구조변경 방안을 검토하였다.

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3D Acoustic Field Analysis in an Annular Combustor System under a Cold Flow Condition (환형 연소기 시스템에서 비연소 3D 음향장 해석)

  • Lim, Jaeyoung;Kim, Daesik
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.6
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    • pp.49-56
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    • 2017
  • The current study has developed an in-house 3D FEM code in order to model thermoacoustic problems in an annular system and compared the acoustic field calculation results with measured ones from a benchmark combustor. From the comparison of calculation results with the measured data, the current acoustic code could successfully capture the various acoustic mode found in the annular system. In addition, it was found that the transverse waves in the combustor were strongly affected by the nozzle acoustic impedances, as well, the pressure distributions were closely related with the combustor acoustic pressure field.

A Study on Combustion-driven Oscillation in a Surface Burner-(1) Acoustic mode (표면연소기의 연소진동음에 관한 연구 (1) 음향모드)

  • 김성근;한희갑;권영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.498-503
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    • 1998
  • 본 연구는 밀폐형 표면연소기의 모드해석 및 주파수특성의 실험을 통해 음향모드의 발생기구 및 발생조건을 구하기 위한 것이다. 연소장치의 치수변화와 부하, 당량비 등의 변화에 따른 진동특성의 변화를 실험하고 모드해석에 의한 예측결과와 비교고찰하여 음향모드의 특성을 밝혔다.

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Estimation of Sound Pressure from Vibration Signals on a Flat Plate and Experiment (진동 신호를 이용한 평판의 음압 분포 예측)

  • Kim, Kwan-Ju;Choi, Sung-Kwon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.06a
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    • pp.340-345
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    • 2000
  • 진동하는 구조물의 음향 방사 예측에는 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 근본을 둔 경계 요소 해석이 널리 사용된다. 이 경계 요소 해석은 익히 알고 있듯이 구조물의 동적 거동이 정량적으로 표현될 수 있는 경우는 매우 높은 정확도의 예측 결과를 제공한다. 그러나 실제 현상에서 접할 수 있는 복잡한 구조물의 음향 방사 예측에는 많은 변수들로 인해 예측의 정확도가 감소됨은 확실하다. 다른 방법으로는 실험을 통한 임의의 음장 예측 방법인 근음장 음향 홀로그래피(nearfield acoustical holography) 방법을 들 수 있다. 이 방법은 실제로 발생되는 음향 방사로부터 마이크로폰을 이용하여 홀로그램면의 음압 또는 속도를 측정하고 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 적용하여 임의의 홀로그램면에 투사(mapping)시켜 음장을 예측하는 방법이다. 근음장 음향 홀로그래피는 탁월한 정확성을 갖고 있으나, 측정의 복잡성과 홀로그램면을 형성하기 위한 많은 이산점(절점)의 필요성 등의 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 또 다른 음장 예측 방법인 실험의 장점과 유한 요소 해석의 장정을 복합시킨 모드 확장 방법(modal expansion method)을 사용하여 단순 구조물인 평판의 진동에 의한 음장을 예측해 보았다. 모드 확장 방법은 구조물의 동적 거동은 모드의 선형 조합으로 표현될 수 있다는 것에 그 원리를 둔다. 본 논문은 단순 평판을 대상으로 유한 요소 해석으로 구한 모드 정보와 실험에 의해 얻은 입의 가진 주파수에 대한 진동 표면의 속도 분포를 조합하여 속도 경계 조건을 구성, 경계 요소 해석으로 음장 예측을 수행하였으며 모드 확장 방법을 사용함에 있어 고려해야할 몇 가지 사항에 대해 다루었다.

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A Study on the Acoustical and Vibrational Characteristics of a Passenger Car ( II );A Fundamental Study on the Coupling Analysis of Vibration and Acoustics of Vechicle Compartment Model (승용차의 차실음향 및 차체진동에 관한 연구(II))

  • 김석현;이장무;김중희
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.824-833
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    • 1991
  • 본 연구에서는 차체구조계의 진동모드 변수와 차실음향계의 음향모드변수들이 어떻게 관련되어 차실소음을 결정하는 가를 밝혔다. 그 결과, 수치해석 결과의 효용 성을 높이고 실내소음 평가방법을 체계화 시킬 수 있었으며, 효과적인 소음저감을 위 한 유용한 자료를 얻을 수가 있었다. 한편, 이제까지의 차실소음의 응답해석에서 가 장 큰 오차의 발생요인은 차체의 구조진동 모드데이타인데, 본 연구에서는 유한요소해 석 대신 모드시험 결과를 이용함으써, 유한요소 모델리이 어려운 경우의 소음 해석의 신뢰도를 높일수가 있었다.

A study on the Current Measurement Using Single Mode Optical Fiber (단일모드 광섬유를 이용한 전류측정에 관한 연구)

  • 박한규;김은수;김석희
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.2 no.1
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    • pp.20-26
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    • 1983
  • 본 논문에서는 단일모드 광섬유의 intrinsic birefringence 와 파라데이회전에 대한 이론적 해석을 하였다. 분석과정에서 단일모드 광섬유는 선형지연기로 모델링하였으며 측정결과 intrinsic birefringence 는 약 1.4rad/m로 나타났다. 그리고 자계의 영향에 의한 빛의 편광상태 변화에 대한 이론적 해석을 하 였다.

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Analysis of sound radiation by floor vibration in the closed sound field (실내의 바닥진동에 의한 음향방사해석)

  • 최석주
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1992.06a
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    • pp.137-140
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    • 1992
  • 실내 바닥슬래브의 휨진동에 의한 음향방사문제에 대하여 유한요소법을 적용하여 검토하였다. 단순한 형상의 판이 휨진동하여 자유공간에 음을 방사하는 문제에 대해서는 이론적인 해를 구할 수 있으나, 임의형상의 판이 휨진동하여 실내에 음을 방사하는 문제에 대해서는 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이와같은 문제를 단순화한 해석법으로서 먼저 유한요소법을 이용하여 판의 휨진동에 대한 고유모드의 상대변위를 구하고, 다음 상대변위를 진동속도로 변환한 결과를 입력조건으로 하여 유한요소법에 의한 3차원 음장해석을 하였다. 그 결과 실내 바닥슬래브의 휨진동에 의한 음향방사파워는 슬래브의 진동모드, 실내음향모드 및 벽흡음율 등의 조건에 따라 크게 변화된다는 것을 확인하였다.

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