• 제목/요약/키워드: 음향유동

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광도측정에 의한 하이브리드 로켓 후연소실의 유동 가시화 (Flow Visualization by Light Emission in the Post-chamber of Hybrid Rocket)

  • 박경수;최고은;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.677-683
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    • 2015
  • 하이브리드 로켓은 특정한 연소조건에서 10~30Hz 저주파수 연소불안정이 나타난다. 후연소실의 와류 흘림 현상이 저주파수 불안정 발생과 직접적인 관련이 있는 것으로 판단되며, 이를 확인하기 위하여 발광하는 연소가스의 후연소실 내부유동을 직접 촬영하여 광도 분석과 유동 가시화를 시도하였다. 저주파수 연소불안정이 발생하면 일정한 주기(~18Hz)를 갖는 광도 변화가 나타났으며, 압력교란(p')의 위상(phase)이 거의 일치하고 있어 비-음향 불안정임에도 불구하고 압력과 연소교란이 상호 간섭하고 있음을 확인하였다. POD에 의한 유동 모드 분석결과 안정한 연소가 발생하면 후연소실 유동은 공간적으로 상하 대칭 모드 형태를 이루지만 불안정 연소에서는 수직방향 경사각을 이루는 대칭축을 중심으로 변화하는 유동모드가 나타난다. 특히 3번 모드는 불안정 연소가 발생하는 경우에만 나타나는 유동 모드이다. 불안정 연소가 발생하는 경우에 수직선을 대칭으로 변하는 모드가 나타나는 것은 저주파수 연소불안정이 발생할 때 와류 흘림인 것으로 판단할 수 있다.

한국 황해 백령도 주변해역 후 제4기 퇴적작용 (Late Quaternary Sedimentation in the Yellow Sea off Baegryeong Island, Korea)

  • 조민희;이은일;유학렬;강년건;유동근
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제16권3호
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    • pp.145-153
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    • 2013
  • 황해 백령도 주변해역에 분포하는 해저면 연계퇴적층의 음향상 연구를 위해 고해상 탄성파 탐사자료를 분석하였다. 해저지형 및 내부 음향상 특징에 의하면 연구지역에 분포하는 천부퇴적층은 총 7개의 음향상으로 구분된다. 내부 반사면이 약간 혹은 양호하게 발달하거나 내부반사면을 전혀 수반하지 않는 평탄한 해저면(음향상 1-1, 1-2)은 연구지역의 남쪽에 주로 분포한다. 파형의 표면구조를 수반하는 평탄한 해저면(음향상 1-3)은 중부해역에 발달한다. 평탄한 해저면 혹은 파형의 표면구조를 수반하는 마운드 형태의 해저면 특징(음향상 2-1, 2-2, 2-3)은 중부해역에 분포한다. 내부 반사면이 발달하지 않고 불규칙한 침식흔적을 갖는 해저면(음향상 3-1)은 조사해역의 북부해역인 백령도 외해쪽에 주로 존재한다. 음향상의 분포 및 퇴적물 특성에 의하면 연구지역의 퇴적환경은 뚜렷한 3 지역으로 구분되는 바 (1) 강한 조류의 영향으로 심한 침식작용이 진행되고 있는 북쪽지역, (2) 해수면 상승과 연계된 조류의 영향으로 형성된 사퇴가 분포하는 중부해역, (3) 박층의 해침 사질층이 분포하고 있는 남부해역 등으로 구성된다. 연구지역에 분포하는 7 음향상을 포함하는 이와 같은 퇴적층은 홀로세 해침동안 해수면 상승 및 강한 조류와 연계된 퇴적작용을 반영한다.

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.

부정형 잔향실의 체적 산출과 체적 불착도 평가 (Calculation and Uncertainty Estimation of the Volume of Reverberation Chamber with Indeterminate Form)

  • 서재갑;서상준
    • 한국음향학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.375-380
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    • 2007
  • 잔향실은 사용 목적과 주어진 공간에 따라 적절한 크기와 형태를 갖도록 설계, 시공된다. 그러나 일반 공작물과는 달리 정확한 설계도에 따른 시공이 어렵기 때문에 완공후에는 실제 치수를 측정하여 체적과 표면적 등을 확인하는 것이 중요하다. 이러한 값들은 잔향실을 이용하여 측정하는 건축재료의 음향특성 계산에 직접 사용될 뿐만 아니라 체적 불확도는 음향특성의 불확도 산출에도 중요한 요소이기 때문에 정확하게 계산하여야 한다. 본 논문에서는 잔향실 완공 후, Total Station으로 각 꼭지점의 좌표를 측정하여 이로부터 잔향실의 체적과 불확도를 산출하는 방법을 제시하였다. 잔향실의 체적을 계산한 결과 설계값과 약 5 %의 차이가 나는것을 확인할 수 있었으며, 잔향실 체적의 확장불확도를 평가한 결과 전체 체적의 약 2 %정도인 것을 확인하였다.

동해 울릉분지 가스하이드레이트 지구물리탐사연구 (Geophysical studies of gas hydrate in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 유동근;김길영;박근필;이호영;류병재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.672-675
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    • 2009
  • 동해 울릉분지에서 취득된 다중채널 탄성파자료 해석에 의하면 이 지역에는 가스하이드레이트 부존가능성을 지시하는 해저모방반사면, 탄성파침니/칼럼, 음향공백대, 증폭반사면, 가스분출 구조 등을 포함하는 5가지 탄성파 지시자가 존재한다. 가장 대표적인 지시자인 해저모방반사면은 연구지역의 남쪽사면의 경우 연속성이 양호하고 강한 진폭을 갖는 반면, 북쪽 중앙분지에서는 상대적으로 진폭이 약하고 연속성이 불량하다. 반사도 감소 및 속도 풀업 특징을 갖는 탄성파 침니/칼럼구조는 중앙분지와 북동쪽해역에 주로 분포하며 가스하이드레이트 혹은 가스유체의 부존가능성을 시사해준다. 반사강도가 약화되어 나타나는 음향공백대는 저탁류/원양성 퇴적물이 분포하는 중앙분지에 부분적으로 발달하며, 칼럼과 연계된 음향공백대는 북동쪽 사면저부에 주로 분포한다. 해저모방반사면의 하부에 위치하는 증폭반사면은 연구지역의 서쪽 사면에 분포하며 강한 음의 진폭특성으로 보아 자유가스를 함유한 층으로 해석된다. 가스분출구조는 주로 쇄설성 퇴적물이 우세한 조사지역의 남쪽 대륙사면지역에 광범위하게 분포하며 돔구조 혹은 폭마크 등을 수반한다.

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FW-H 방정식에서 적분표면의 크기가 유동소음 해석결과에 미치는 영향 (Size Effect of Integral Surface of FW-H Equations on Prediction of Aeroacoustic Noise)

  • 유승원;이종수;민옥기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.416-421
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    • 2001
  • This paper presents the numerical prediction of sound generated by viscous flow past a circular cylinder. The two dimensional flow field is predicted using FEM based Reynolds-averaged Navier-Stokes solver, and the calculated unsteady fluid field values are utilized by an acoustic code that implements Ffowcs Willianms-Hawkings(FW-H) equation. The integration surface used in acoustic analysis is extended from the cylinder surface to permeable surfaces. The 2D based CFD calculations overpredict the acoustic amplitude, however, if adequate correlation length is used, the predicted acoustic amplitude agrees well with experiment. The predictions using extended integral surface in FW-H equation show results that contain the characteristics of quadrupole - volume integration - noise term, and do not vary seriously with the integral surface location.

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재생형 송풍기의 공력음향학적 성능 해석 방법 (Aero-acoustic Performance Analysis Method of Regenerative Blower)

  • 이찬;길현권;김강천;김준곤;마재현;정경호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.15-20
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    • 2013
  • An aero-acoustic performance analysis method of regenerative blower is developed as one of the FANDAS codes. The aerodynamic performance of regenerative blower is predicted by using momentum exchange theory coupled with pressure loss and leakage flow models. Based on the performance prediction results, the noise level and spectrum of regenerative blower are predicted by discrete frequency and broadband noise models. The combination of the performance and the noise prediction methods gives aero-acoustic performance map and noise spectrum analysis results, which are well-agreed with the actual measurement results within a few percent relative error.

정체점 유동장에서 수소-액체산소 화염의 음향파 응답 특성 (Acoustic Response of Hydrogen/Liquid Oxygen Flame in Stagnation-Point Flow)

  • 박성우;정석호;김홍집
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권4호
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    • pp.440-446
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    • 2003
  • Steady-state structure and acoustic pressure responses of GH$_2$-LOx diffusion flames in stagnation-point flow configuration have been studied numerically with a detailed chemistry to investigate the acoustic instabilities. The Rayleigh criterion is adopted to judge the instability of the GH$_2$-LOx flames from amplification and attenuation responses at various acoustic pressure oscillation conditions for near-equilibrium to near-extinction regimes. Steady state flame structure showed that the chain branching zone is embedded in surrounding two recombination zones. The acoustic responses of GH$_2$-LOx flame showed that the responses in near-extinction regime always have amplification effect regardless of realistic acoustic frequency. That is, GH$_2$-LOx flame near-extinction is much sensitive to pressure perturbation because of the strong effect of a finite-chemistry.

FLM에 의한 음원의 임피던스 측정 (Measurement of the Source Impedance by FLM)

  • 정갑철;윤제원;권영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.217-222
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    • 1995
  • 소음기의 음향 성능을 평가하기 위해서는 음원의 임피던스를 알아야 한다. 음원의 임피던스를 구하기 위한 많은 연구가 행해졌고 정재파법, 음향전달함수법, Two Load Method(TLM), Four Load Method(FLM)등이 여러가지 방법이 개발되었다. 정재파법은 저주파수에서 음원의 출력보다 큰 출력음을 발생시킬 수 있는 스피커가 있어야 하고, 주파수별로 반복 측정해야 하는 번거로움으로 인해 실험에 어려움이 따른다. 전달함수법과 Two Load Method(TLM)는 관내에서 음압을 측정해야 하는데 엔진의 흡배기계와 같이 음압이 높거나 고온의 가스 유동이 있는 경우 측정이 매우 어렵다. 한편 Four Load Method(FLM)는 외부의 방사 음압을 측정하여 음원의 특성을 구하기 때문에 위에서 언급한 문제점들이 없는 반면에 무향실을 이용해야 한다. 본 논문은 음원의 임피던스 측정의 여러 방법 중 FLM에 의하여 스피커 음원의 임피던스를 측정하고 삽입손실을 구하면서 FLM이 가진 문제점을 검토하였다.

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음향 여기에 의한 혼합층 유동구조의 변화에 대한 연구 (The Study on Changes of Mixing Layer Caused by Acoustic Excitation)

  • 정양범
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.120-127
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    • 2000
  • This study is concerned with evaluating the effects of acoustic excitation on the development of two stream mixing layer generated by split plate. The ratios of two velocities U1 and U2 either side of the splitter plate were such that $U_1/U_2$=1.0 (uniform flow) or $U_1/U_2$<1.0(shear flow). The mixing layers were disturbed acoustically through the edge of split plate. Quantitative data were obtained with hot-wire anemometry. Flow visualization with smoke-wire was also employed for qualitative study. the results show that the large scale structures of mixing layers are strongly affected by excitation frequency and amplitude in both uniform and shear flows. The maximum streamwise and vertical turbulent intensities of the excited flow fields are apt to be decreased as compared with those of without excitation. The flow characteristics of uniform flow are more influenced by acoustic excitation than those of shear flow.

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