• Title/Summary/Keyword: 음향 해석

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Numerical simulation of flow and acoustic field interacting between a vortex ring and a rigid sphere (고리와와 강체구의 상호작용에 의한 유동장 및 음향장 수치해석)

  • 유기완;이덕주
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.185-190
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    • 1994
  • 본 연구에서는 와선 지배방정식의 계산을 위해 쌍곡선 blending 함수를 이용하여 와선운동의 정확한 계산을 할 수 있었고 이 방법을 통하여 임의로 거동하는 와선이 강체구와 간섭하는 경우의 3차원 유동장에 대한 해석과 이에 의한 쌍극 음향장 해석을 수행하였다. 경계치 적분방법을 통해 강체구에 작용하는 힘을 계산할 수 있었고 이 방법은 물체의 형태에 구애 받지 않으므로 임의 형상에 대해서도 유동장과 음향장 계산이 가능하다고 본다.

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A method for removal of reflection artifact in computational fluid dynamic simulation of supersonic jet noise (초음속 제트소음의 전산유체 모사 시 반사파 아티팩트 제거 기법)

  • Park, Taeyoung;Joo, Hyun-Shik;Jang, Inman;Kang, Seung-Hoon;Ohm, Won-Suk;Shin, Sang-Joon;Park, Jeongwon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.4
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    • pp.364-370
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    • 2020
  • Rocket noise generated from the exhaust plume produces the enormous acoustic loading, which adversely affects the integrity of the electronic components and payload (satellite) at liftoff. The prediction of rocket noise consists of two steps: the supersonic jet exhaust is simulated by a method of the Computational Fluid Dynamics (CFD), and an acoustic transport method, such as the Helmholtz-Kirchhoff integral, is applied to predict the noise field. One of the difficulties in the CFD step is to remove the boundary reflection artifacts from the finite computation boundary. In general, artificial damping, known as a sponge layer, is added nearby the boundary to attenuate these reflected waves but this layer demands a large computational area and an optimization procedure of related parameters. In this paper, a cost-efficient way to separate the reflected waves based on the two microphone method is firstly introduced and applied to the computation result of a laboratory-scale supersonic jet noise without sponge layers.

An Analysis of Acoustic Characteristics from the Acoustic Trancdurcer with Finite Element Method and Boundary Element Method (유한요소법과 경계요소법을 이용한 음향트랜스듀서의 음향특성 해석)

  • Noh, Hyun-Taek;Go, Young-Jun;Nam, Hyo-Duk;Seo, Hee-Don;Chang, Ho-Gyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.05b
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    • pp.287-290
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    • 2000
  • 본 연구에서는 압전세라믹스와 금속판으로 구성된 음향트랜스듀서를 모델로 설정하고, 원형평판으로부터 방사되는 내부음장과 트랜스듀서의 외부로 방사되는 음향특성을 수치 해석하였다. 음향트랜스듀서의 내부 유니트를 요소 분할하며 경계조건을 적용시키고, 유한요소법을 이용하여 내부의 음장 분포와 음압 변화량을 가시화하였다. 그리고 트랜스듀서 외부로 방사되는 음압은 가상경계면 외부를 요소분할한 후 다양한 주파수에서 음압 기울기와 등압선을 수치해석하였다.

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A Study on the Absorption Loss by Forward Housing of Transducer (음향변환자 전면부 Housing에 의한 흡수손실에 관한 연구)

  • Choi, Young-Ho;Jang, Won-Sil;Kim, Young-Il;Oh, Young-Seock;Park, Seung-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.197-198
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    • 2006
  • 선저탑재식 음향변환자는 돌출형에 한에 유체항력 및 유체유기소음을 감소시키기 위해 유선형 housing을 장착하고 있다. housing의 형상 및 재질에 따른 흡수손실(absorption loss)은 필연적으로 발생하게 되며, 정밀한 음향설계를 위해서는 이론해석 및 실험검증이 필수적이다. 본 연구는 해석기법으로는 BEM기법을 사용하였고, 실험검증은 음향수조에서 음원준위 측정법을 사용하여 수행하였으며, 해석 및 실험에서 유사한 결과를 도출하였다.

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The Research for the Operation Characteristics of Ultrasonic Tranducer with 2 Layer Matching (2 layer 정합층를 갖는 초음파트랜스듀서의 동작 특성에 관한 연구)

  • Heo Pil Woo;Lee Yang Lae;Lim Eui Su;Koh Kwang Sik
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.381-384
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    • 2002
  • 이종 매질에서 초음파전달은 각 매질의 음향임피던스에 영향을 받는다. 초음파진동자로 사용되는 압전소자와 매질로 가장 많이 사용되는 물은 음향임피던스 차이가 크므로 경계면에서 투과율이 감소한다. 이를 개선하기 위해 압전소자와 물 사이에 음향정합층을 삽입하여 사용한다. 정합층은 1 layer로 사용되는 경우도 있지만, 넓은 대역폭을 요구하는 분야에서는 2 layer가 사용된다. 본 논문에서는 1 layer 정합층를 갖는 초음파 트랜스듀서에 대해 시간영역에서 해석하는 기법을 분석하였으며, 이를 근거로 매질 사이의 물리적 특성을 고려하여 2 layer 정합층을 갖는 초음파트랜스듀서를 해석하였다. 해석결과 2 layer 정합층일 경우 1 layer에 비해 공진주파수에서의 이득은 감소하였으나 대역폭이 증가됨을 알 수 있었다.

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Sound Source Localization Using Matched Filter Array Processing (정합필터배열처리를 이용한 소음원 탐지)

  • 윤종락
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06d
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    • pp.84-87
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    • 1998
  • 소음원 탐지는 환경 소음제어, 음향 표적 탐지 및 음성 통신 등의 광범한 분야에 적용되는 연구분야로 Beamforming 기술, 상관함수법, 음향인테시티법등 다양한 기술이 적용되는 분야이다. 본 연구에서는 최근 그 응용 범위가 증대고고 있는 Matched Filterig 기술을 이용한 소음원 탐지기술의 수치 해석 결과로 종래 연구가 현상적인 특성의 1차적 응용이라면 본 연구는Matched filtering 의 공간 분해능 특성을 해석한 것으로 배열 중심선과 소음원이 이루는 경사각에 따른 분해능 특성을 중심으로 논의되었다.

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Numerical analysis on the pressure pulsation in the resonance tube (Resonance tube 내 압력 맥동 해석)

  • 곽승철;류호선
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.608-614
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    • 1997
  • 2차원 압축성 오일러 방정식을 지배 방정식으로 하여 음향학적 문제를 직접 수치 계산하였다. Roe의 개략적인 리만해(Approximate Riemann Solver)에 의거하여 대류항을 구성하였고 높은 정확도를 유지하기 위해 Vanleer의 MUSCL 방법을 사용하여 공간을 이산화하였다. 시간 적분으로는 2차의 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. Resonance tube 내의 음향학적 문제 해석을 위해 최근까지 제시된 음향 경계 조건들을 비교하였고 각 경계 조건들이 갖는 물리적 의미를 고찰하였다. 이들을 통하여 압력파의 물리적인 행태를 모사하였고 실험과 비교하였다. 계산결과들을 통하여 사용된 방법은 전형적인 압축성 유동 해석 문제 뿐만 아니라 선형, 비선형의 음향학적 문제들을 적절한 경계 조건과 결합하여 해석할 수 있음을 알 수 있었고 resonance tube와 같은 공학적으로 실제적인 문제들에 대한 응용이 기대된다.

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The Acoustic-structural Coupling Analysis of the Passenger Cavity Considering the Characteristic of a Roof/Airgap/Trim (루프/에어갭/내장재 효과를 고려한 차실 음향-구조 연성해석)

  • 이장무;강상욱;김석현
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.84-90
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    • 1996
  • 일반적으로 차실 음향 공동과 차체 팬널이 연성이 되는 계에 대한 소음 연성해석을 위한 해석 모델은 팬널과 공동이 직접적으로 연성이 되는 것으로 모델링되었다. 그러나 루프와 같은 팬널이 차실과 연성이 되는 경우, 루프의 진동은 차실에 직접적으로 전달되지 않고 루프 하단에 존재하는 갭과 내장판을 통하여 차실 소음에 영향을 미친다. 루프와 내장재 사이에 있는 갭의 매질은 주로 공기 도는 흡음재이다. 본 논문에서는 이러한 음향 구조 연성계를 이론적으로 해석 가능한 1차원 모델로 근사화하여 갭의 간격, 갭의 매질 특성, 내장재의 물성치 등의 변화에 따른 공동 내의 음향 응답 특성을 알아보고자 한다. 또한 위 결과를 에어갭을 고려한 3차원 차실 모델에 적용하고, 1/2 차실 모델에 대한 실험을 통하여 에어갭과 내장재의 효과를 검증한다.

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Prediction of Thermo-acoustic Oscillation Characteristics in a Ducted Combustor (관형 연소기의 열-음향 진동에 의한 소음 특성 예측)

  • 김재헌;이정한;이수갑;정인석
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.18 no.7
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    • pp.56-66
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    • 1999
  • Thermoacoustic oscillation is a significant problem in cylindrical-type combustors such as common internal combustion engines, industrial furnaces, gas turbine, etc. This kind of low frequency oscillation can lead to serious consequences such as destruction of the combustor and production of strong noise. The accurate numerical simulation of thermoacoustic phenomena is a complex and challenging problem, especially when considering the chemical reaction of mixtures. As with other simulations of aerodynamics and aeroacoustics, the direct computation of thermoacoustic phenomena requires that Navier-Stokes equations be solved using accurate numerical differentiation and time-marching schemes, with non-reflecting boundary conditions. The numerical approach used here aims at qualitative analysis and efficient prediction of those problems, not at the development of an accurate scheme. The numerical prediction developed in this work is shown to be reasonably matched with experimental result.

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