• 소음진동
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• 제11권2호
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• pp.285-291
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• 2001

The impingement of a weak shock wane discharged from the open end of a shock tube upon a flat plate was investigated using shock tube experiments and numerical simulations. Harten-Yee Total Variation Diminishing method was used to solve axisymmetric, unsteady, compressible flow governing equations. Experiments were carried out to validate the present computations. The effects of the flat plate and baffle plate sizes on the impinging flow field over the flat plate were investigated. Shock Mach number was varied in the range from 1.05 to 1.20. The distance between the plate and shock tube was changed to investigate the effect on the peak pressure. From both the results of experiments and computations we obtained a good empirical equation to predict the peak pressure on the flat plate.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권10호
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• pp.1294-1302
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• 1997

For the purpose of investigating the impulsive noise at the exit of high-speed railway tunnel and the pressure transients inside the tunnel, experiments were carried out using a shock tube with an open end. A great deal of experimental data were obtained and explored to analyze the peak pressures and maximum pressure gradients in the pressure waves. The effects of the distance and cross-sectional area ratio between two-continuous tunnels on the characteristics of the pressure waves were investigated. The peak pressure inside the second tunnel decreases for the distance and cross-sectional area ratio between two tunnels to increase. Also the peak pressure and maximum pressure gradient of the pressure wave inside the second tunnel increase as the maximum pressure gradient of initial compression wave increases.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.317-322
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• 2001

This study depicts an experimental work of the impulsive wave discharged from the open end of several kinds of right-angle bend pipes, which are attached to the open end of a simple shock tube. The weak normal shock wave with its magnitude of Mach number from 1.03 to 1.20 is employed to obtain the impulsive wave propagating outside the open end of the bend pipes. The experimental data of the magnitude of the impulsive wave and its propagation directivity are analyzed to characterize the impulsive waves discharged from the right-angle bend pipes and compared with those from a straight pipe. The results obtained show that a right-angle miter bend considerably reduces the magnitude of the impulsive wave and its directivity toward to the pipe axis, compared with the straight pipe. It is believed that the right angle miter bend pipe can playa role of passive control against the impulsive wave.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.74-80
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• 2012

최근 Micro Combution, Micro Propulsion, Particle Delivery Systems 등 다양한 공학 응용 분야에서 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. 그러나 여러 분야에 Micro Shock Tube를 효율적으로 적용하기 위해서는 관내유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3 mm와 6 mm의 두 가지 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 고압관의 파막압력과 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.350-355
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• 2012

최근 다양한 공학 응용 분야에 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. Pharma Ballistic 기술은 기존의 약물주입방법과 달리 약물입자를 가속하여 피부로 침투시키기 위해 Micro Shock Tube를 적용하는 기술 중 하나이다. 그러나 이러한 장치의 효율적인 설계를 위해서는 Micro Shock Tube 내부유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이 때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3mm의 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권7호
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• pp.2375-2385
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• 1996

As a compression wave is emitted from a duct, an impulsive wave generates and causes an impulsive noise that is at present a serious environmental noise pollution. In order to clarify the acoustic characteristics of the noise and to reduce their pressure levels, a series of model experiments were conducted on the impulsive waves emitted from an open end of a shock tube. The impulsive waves with various intensities were obtained by controlling the operation pressure ratio of the shock tube. Various kinds of silencers such as the exit boxes with baffle plates, were applied to the duct exit to reduce the impulsive noises. The effects of geometry of silencers and shock Mach number on the noise reduction were clarified. From the measurements of sound pressure level, it was found that installing the baffle plate into the exit box is effective in lowering the noise level at far fields, and that the recommendable geometries of silencer are L/D=1, H/D=1 and H/D=0.75.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.27-30
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• 2002

The particle velocity in superfluid helium (He II) induced by a gas dynamic shock wave impingement onto He II free surface were studied experimentally by using Schlieren visualization method with an ultra-high speed video camera. It is found form visualization results that a dark zone in the immediate vicinity of the vapor-He II interface region is formed because of the high compressibility of He II and is developed toward bulk He II with the flowing-down speed of the vapor-He II interface. The mass velocity behind a transmitted compression shock wave that is equal to the contraction speed of He II amounts to 10 m/sec, the Reynolds number of which reaches $10^{7}$. This fact suggests that the superfluid shock tube facility can be applied to an experimental facility for high Reynols number flow as an alternative to the superfluid wind tunnel.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.361-366
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• 2017

컴퓨팅 아키텍처와 응용 소프트웨어 기술의 발달로 최근에는 근사가 아닌 실제 물리계 모사라는 컴퓨터 시뮬레이션의 궁극 목표가 현실 이슈로 대두되고 있다. 본 논문에서는 미국 정부 주도 슈퍼컴퓨팅 기반 다물리 시뮬레이션 사업의 결과물로 나온 일리노이 대학의 일리노이 록스타라는 유체-구조-연소 연성 해석툴을 활용하여 충격파관 내의 금속판의 미소 시간 운동을 전산모사하고 기존 실험, 해석들과 비교하는 연구를 수행하였다. 전산유동해석은 정렬격자를 기반으로 하였고 구조해석은 대변형 선형탄성을 가정하였다. 또한 강한 연계 시간적분법이 적용된 알고리즘의 고도화로 인해 충격파 내 금속패널에 관한 높은 수준의 실험-계산 상관성을 보였다. 본 연구의 제한적인 검증연구를 확장하여 해석환경 내 추가 모듈들의 검증작업들과 코드개선을 통해 오픈소스 기반 연구개발 도구로서 활용할 예정이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권12호
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• pp.4036-4043
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• 1996

When a high-speed railway train enters a tunnel, a compression wave is generated ahead of the train and propagates along the tunnel, compressing and accelerating the rest air in front of the wave. At the exit of the tunnel, an impulsive wave is emitted outward toward the surrounding, which causes a positive impulsive noise like a kind of sonic boom produced by a supersonic aircraft. With the advent of high-speed train, such an impulsive noise can be large enough to cause the noise problem, unless some attempts are made to alleviate its pressure levels. In the purpose of the impulsive noise reduction, the present study tested the effect of porous walls on the compression wave propagating into a model tunnel. Experimental results were obtained using a shock tube with an open end. The results showed that the cavity/porous wall is very effective for the compression wave with a large nonlinear effect. The porosity of 30% is most effective for attenuation and pressure gradient reduction of the compression wave front. Also the impulsive noise reduction increases with increasing the length and height of the cavity, compared with the tunnel equivalent diameter.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.54-59
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• 2013

현재 Micro Shock Tube는 다양한 공학응용분야에 적용되고 있으며, 특히 우주항공 및 연소기술 그리고 약물전달 등의 분야에서 광범위한 잠재력을 가진 장치 중 하나이다. 그러나 Micro Shock Tube에서의 유동 특성은 작은 직경으로 인해 형성되는 매우 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number의 영향으로 일반적으로 잘 알려진 Macro Shock Tube의 유동 특성과 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 이러한 Micro Shock Tube의 유동 특성을 상세히 연구하기 위해 직경이 다른 두 가지 Micro Shock Tube의 실험을 수행하였다. 충격파 전파를 측정하기 위해 고압관의 파막압력 그리고 저압관의 세 지점에 센서를 설치하여 압력을 측정하고 분석하였다. 본 연구로부터, 동일한 파막압력에서 Micro Shock Tube 직경의 증가에 따라 충격파 전파속도가 증가하였고, 반사파의 영향도 더 크게 받았다.