• 제목/요약/키워드: Acoustic

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

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2003
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 동조주파수를 변화시켜가면서 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로 인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

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

  • 손채훈;김영목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.28-37
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    • 2002
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

위성 발사체 페어링 내부음향 해석 (Acoustic Analysis in the Payload Fairing of Launch Vehicle)

  • 서상현;박순홍;정호경;장영순
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권12호
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    • pp.1146-1151
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    • 2011
  • Acoustic load from rocket propulsion system is main source of random vibration working on the payload. To protect payload from this acoustic load, additional APS(acoustic protection system) is generally applied. Noise reduction capacity of APS can be verified through acoustic test and vibro-acoustic coupled analysis. This paper compared the results of acoustic test and vibro-acoustic coupled analysis about KSLV-I payload fairing with APS.

KSLV-I PLF 음향 하중 저감 시스템의 성능 검증을 위한 음향 시험 (Acoustic Test of KSLV-I PLF Acoustic Protection System)

  • 박순홍;서상현
    • 항공우주기술
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    • 제7권2호
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    • pp.117-122
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    • 2008
  • KSLV-I PLF의 음향 하중 저감 시스템의 성능을 검증하기 위해 음향 시험을 수행하였다. 실측한 음향 하중 저감치를 설계 기준과 비교하여 약 3dB 이상의 안전여유를 확보하고 있음을 알 수 있었다. 또한 음향 하중 저감 시스템을 적용하지 않은 PLF 구조체에 대한 음향 시험을 통해 음향 하중 저감 시스템에 의한 삽입 손실 증가치도 예시하였다.

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액체로켓엔진에서 음향해석을 통한 허브-블레이드 배플 형상의 최적화 (Acoustic Analysis for Design Optimization of Hub-Blade Baffle in Liquid Rocket Engine)

  • 김홍집;김성구;설우석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권8호
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    • pp.945-952
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    • 2004
  • Acoustic characteristics of combustion chamber having various baffle configurations are numerically investigated by linear acoustic analysis to suggest reliable baffle specifications in first stage of KSLV-I. To determine the configuration of baffles, an acoustic modal analysis as well as the macroscopic analysis has been done. Hub has another effect of suppressing transverse acoustic mode by confining flow in baffled compartment over general effect of increase in acoustic damping of radial acoustic modes. So, a sufficient number of hub needs to be installed to obtain acoustic damping capacity. 3-blade configuration designed to suppress the first tangential mode has relatively low damping capacity, compared to 5 or 6-blade one. Optimum value of axial baffle length has been determined by comparing acoustic characteristics of combustion chamber having various baffle lengths.

Acoustic mode 를 고려한 공동주택 중량충격음 소음해석 (The numerical analysis of heavy-weight impact noise for an apartment houses considering acoustic mode)

  • 문대호;황재승;박홍근;홍건호;임주혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.394-402
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    • 2009
  • To investigate the heavy-weight impact noise of apartment houses, numerical analysis was performed. The analysis acoustic pressure consider acoustic mode by finite element method. The variables considered effecting on the acoustic pressure are the Acoustic mode, acoustic damping, and the impulse load. The heavy-weight impact noise is a changeable value in the room. Since the most part of the frequency component of heavy-weight impact noise has low frequency. The noise in low frequency is related to the vibration of structure, the reflection of acoustic wave caused by wall and the standing wave called by acoustic mode. The prediction by the numerical analysis was verified with test result of the heavy weight-impact noise at apartment houses.

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배플이 장착된 로켓엔진 연소기의 음향장 해석 (A Numerical Study on Acoustic Behavior in Baffled Combustion Chambers)

  • 손채훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권7호
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    • pp.966-975
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    • 2002
  • Acoustic behavior in baffled combustion chambers is numerically investigated by adopting linear acoustic analysis. Partial blade baffle, which is a variant of blade baffle, and hub-blade baffle with six blades are employed as baffle models. Through modal analysis, natural frequencies of each acoustic mode in baffled chambers are calculated and the reduction in natural frequencies caused by baffle installation is examined. Through harmonic analysis, acoustic pressure responses of each chamber to acoustic oscillating excitation are shown. The first tangential mode is found to be most sensitive to acoustic oscillation. Acoustic damping effect of baffle is quantified by damping factor. Damping effect of hub-blade baffle is the most appreciable and damping factor of partial blade baffle is much lower than that of blade baffle. Damping effect of six-blade baflle on the second tangential mode is as much as on the first tangential mode and hub-blade baffle can damp out appreciably the first tangential as well as the first radial mode with the aid of hub.

위성 발사체 페어링 내부음향 해석 (Acoustic Analysis in the Payload Fairing of Launch Vehicle)

  • 서상현;박순홍;정호경;장영순
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.196-201
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    • 2011
  • Acoustic load from rocket propulsion system is main source of random vibration working on the payload. To protect payload from this acoustic load, additional APS(acoustic protection system) is generally applied. Noise reduction capacity of APS can be verified through acoustic test and vibro-acoustic coupled analysis. This paper compared the results of acoustic test and vibro-acoustic coupled analysis about KSLV-I payload fairing with APS.

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평판 에어포일 캐스케이드와 입사 난류의 상호작용에 의한 광대역 소음의 모달 음향 파워 (Modal acoustic power of broadband noise by interaction of a cascade of flat-plate airfoils with inflow turbulence)

  • 정철웅;쥬딕빈센트;죠셉필립
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1467-1475
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    • 2007
  • This paper investigates the modal acoustic power by a cascade of flat-plate airfoils interacting with homogeneous, isotropic turbulence. Basic formulation for the acoustic power upstream and downstream is based on the analytical theory of Smith and its generalization due to Cheong et al. The acoustic power spectrum has been expressed as the sum of cut-on acoustic modes, whose modal power is the product of three terms: a turbulence series, an upstream or downstream power factor and an upstream or downstream acoustic response function. The effect of these terms in the modal acoustic power has been examined. For isotropic turbulence gust, the turbulent series are only reducing factor of the modal acoustic power. The power factor tends to reduce the modal acoustic power in the upstream direction, although the power factor is liable to increase the modal acoustic power in the downstream direction. The modes close to cut-off are decreasing strongly, especially in the downstream direction. Therefore the modes close to cut-off don't contribute highly to the radiated acoustic power in the downstream direction, although the modal acoustic pressure is high for these modes.

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모형연소실에 장착한 헬름홀츠 공명기의 흡음특성에 관한 연구 (A Study on the Acoustic Absorption Character of a Helmholtz Resonator in Model Chamber)

  • 박주현;손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.399-402
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    • 2009
  • 로켓엔진 연소기의 음향 불안정 억제를 위해 헬름홀츠 공명기의 음향학적 최적 설계 설계조건을 실험적, 해석적으로 연구하였다. 표준 음향시험 절차에 따라 음향파관에 공명기를 장착하여 음향파응답 신호를 측정하였다. 측정된 신호를 토대로, 흡음계수를 계산하였고, 이로부터 공명기의 음향감쇠 성능을 파악하였다. 헬름홀츠 공명기를 스프링-댐퍼 시스템으로 상사하여, 음향학적 감쇠성능을 이해하였다. 헬름홀츠 공명기의 설계변수로 목의 길이와 공동의 크기 등을 선택하였다. 공동의 크기가 커질수록 흡음성능이 증가하였고, 목 길이가 길어질수록 흡음성능이 감소하였다.

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