• 제목/요약/키워드: Acoustic Damping

검색결과 178건 처리시간 0.026초

로켓엔진 연소실에 장착된 음향 공명기의 bituning에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Bituning of Acoustic Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.355-358
    • /
    • 2006
  • 액체 로켓엔진 연소기에 장착되는 음향 공명기의, 음향감쇠에 미치는 이중 주파수 동조(bituning) 효과를 수치해석적으로 조사하였다. 이중 주파수 동조된 공명기는, 두가지 주요한 음향파 진동 모드인 제1접선 방향(1T) 모드와 제1반경 방향(1R) 모드에 동조된다. 먼저, 단일 주파수 동조된 공명기의 음향감쇠 효과를 조사하였다. 감쇠 성능은, 1T 또는 1R 모드에 동조된 공명기 개수의 함수로서 감쇠인자에 의해 정량화되었다. 다음으로, 이중 주파수 동조된 공명기의 감쇠 특성을 조사하였다. 해석 결과로부터, 1T와 1R 모드 각각에 동조될 적절한 공명기의 개수를 선정할 수 있었다.

  • PDF

모형 연소실내 음향 공명기 장착 위치에 따른 압력 섭동 감쇠 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effect of an Acoustic Resonator Position on Suppression of Pressure Oscillations in a Model Combustion Chamber)

  • 손채훈;김철희;박주현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.17-20
    • /
    • 2007
  • 연소실내 형성되는 접선방향 음향 모드의 감쇠를 위해 장착되는 공명기의 반경 방향 위치 효과에 대해 실험적으로 연구하였다. 반파장 공명기를 채택하였고, 상온에서 선형 음향 실험을 수행하였다. 감쇠 대상 음향 모드에 대해 공명기가 최적의 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치의 증가에 따라 음향 감쇠 효과가 증가하였다. 또한, 반경방향으로의 감쇠 인자의 변화 추이는 감쇠시키고자 하는 음향 모드의 진폭 변화 추이와 유사하였다. 장착 위치가 장착변의 중심에 접근할수록 음향 감쇠 효과가 감소할 뿐만 아니라 분사기 길이와의 상관성도 감소하였다. 공명기가 비최적 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치 효과가 거의 나타나지 않아 위치와 무관한 감쇠 인자값을 관찰할 수 있었다.

  • PDF

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

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.249-252
    • /
    • 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.

  • PDF

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
    • /
    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.399-402
    • /
    • 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.

  • PDF

액체 로켓엔진 분사기의 음향감쇠 효과에 관한 수치적 연구 (Effect of Gas-Liquid Scheme Injector on Acoustic Damping in Liquid Rocket Engine)

  • 박이선;손채훈
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제33권5호
    • /
    • pp.79-86
    • /
    • 2005
  • 기체-액체형 분사기를 사용하는 고성능 로켓엔진을 위하여 공명기로서의 분사기의 역할을 연구하였다. 단일 분사기가 장착된 연소기에서의 음향 거동을 상온 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 음향감쇠 효과는 분사기 길이에 따른 감쇠인자를 통해 정량화되었다. 계산 결과, 분사기는 음향 감쇠에 있어 큰 역할을 하며, 최적의 분사기 길이는 감쇠시키고자 하는 음향 주파수에 대한 반파장 길이에 해당함을 알 수 있었다. 배플이 장착된 연소기에서, 상온 조건과 실제 연소 상황의 조건을 설정하여 각 조건에 대해서 배플길이에 따른 최적 분사기 길이의 변화를 계산하여 제시하였다.

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

  • 손채훈;김영목
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.28-37
    • /
    • 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.

로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구 (Acoustic-Damping Characteristics of Half-Wave Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.9-15
    • /
    • 2005
  • 고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.

반파장 공명기를 장착한 모형연소실의 흡음특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Acoustic Absorption in a Model Chamber with a Half-Wave Resonator)

  • 손채훈;박주현
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.34-40
    • /
    • 2008
  • 로켓엔진 연소기의 음향 안정성 향상을 위해, 반파장 공명기의 음향학적 설계인자를 실험적으로 연구하였다. 표준 음향시험 절차에 따라 음향파 응답 신호가 측정되었다. 감쇠인자와 흡음계수가 정량적으로 평가되었고, 이로부터 공명기의 음향감쇠 성능을 파악하였다. 공명기의 직경과 개수, 배치, 연소실의 직경이 설계 인자로 채택되었다. 공명기 직경이 증가함에 따라 음향감쇠 성능이 증가하였다. 연소실 단면에 대한 공명기의 면적비가 최적 값을 초과할 때 과감쇠가 발생하였고, 이로 인해 음향 감쇠 성능이 저하됨을 확인하였다. 공명기 직경이 증가할수록 작은 면적비에서 최적 흡음성능이 달성되었다.

흡음재 및 제진재의 최적배치를 이용한 구조-음향 연성계의 소음제어 (Sound Control of Structural-acoustic Coupling System Using Optimum Layout of Absorbing Material and Damping Material)

  • 김동영;홍도관;안찬우
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제15권2호
    • /
    • pp.161-168
    • /
    • 2005
  • The absorbing material is mostly used to changing the acoustic energy to the heat energy in the passive control, and that consists of the porous media. That controls an air borne noise while the stiffened plates, damping material and additional mass control a structure borne noise. The additional mass can decrease the sound by mass effect and shift of natural frequency, and damping material can decrease the sound by damping effect. The passive acoustic control using these kinds of control materials has an advantage that is possible to control the acoustic in the wide frequency band and the whole space at a price as compared with the active control using the various electronic circuit and actuator. But the space efficiency decreased and the control ability isn't up to the active control. So it is necessary to maximize the control ability in the specific frequency to raise the capacity of passive control minimizing the diminution of space efficiency such an active control. Therefore, the characteristics of control materials and the optimum layout of control materials that attached to the boundary of structure-acoustic coupled cavity were studied using sequential optimization on this study.

ENERGY DECAY RATE FOR THE KELVIN-VOIGT TYPE WAVE EQUATION WITH BALAKRISHNAN-TAYLOR DAMPING AND ACOUSTIC BOUNDARY

  • Kang, Yong Han
    • East Asian mathematical journal
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.355-364
    • /
    • 2016
  • In this paper, we study exponential stabilization of the vibrations of the Kelvin-Voigt type wave equation with Balakrishnan-Taylor damping and acoustic boundary in a bounded domain in $R^n$. To stabilize the systems, we incorporate separately, the internal material damping in the model as like Kang [3]. Energy decay rate are obtained by the exponential stability of solutions by using multiplier technique.