• 제목/요약/키워드: Aerodynamic prediction

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원심팬 시스템의 공력소음 고신뢰 예측을 위한 수치 비교 연구 (Numerical comparative study on high-fidelity prediction of aerodynamic noise from centrifugal fan system)

  • 유서윤;정민승;송영욱;정철웅
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.713-722
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    • 2022
  • 본 연구에서는 대상 원심팬 시스템에서 발생하는 유동 현상과 공력 음향 성능을 수치적/실험적으로 분석하고 다양한 수치 기법을 비교하여 평가하고자 하였다. 먼저 원심팬의 성능을 실험적으로 분석하기 위해 반무향실에서 음향 파워를 측정하였으며, 실험 결과를 통해 대상 원심팬 시스템에서 방사되는 소음 성능에 대한 유효 주파수 범위를 파악하고 이에 대한 수치 모사를 실시하였다. 수치적으로 유동 및 음향 파워를 분석하기 위해 Navier-Stokes 방정식과 Ffowcs Williams&Hawkings 방정식을 각각 유동장과 음향장의 지배방정식으로 사용하였으며, 음향장의 구현을 위해 가상의 음향 방사면을 설계하여 사용하였다. 고차 3차원 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)와 연계된 Hybrid-CAA 기법을 사용하여 모사한 음향 파워 레벨과 소음 실험을 통해 측정한 음향 파워 레벨의 비교를 통해 사용된 수치 기법의 정확도 및 수치적 특성을 평가하였다.

TUNVEN 모형의 검증 및 보정 (Validation and Calibration of TUNVEN Model)

  • 정장표;윤삼석;이승묵
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.785-796
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    • 2000
  • 본 연구에서는 터널 오염도 예측과 환기시설 설계에 사용되는 TUNVEN 모형의 적용성을 검토하기 위하여, 부산시 남구 대연동 소재 황령산 터널을 대상으로 하여 TUNVEN의 주요 입력자료에 해당되는 터널내 오염농도(CO, $NO_x$), 풍속, 용도, 상대습도 동을 실측하였다. 그리고 그 실측 결과를 토대로 TUNVEN 모형의 검증(validation) 및 보정(calibration) 을 행하였다. 또 검정 및 보정 결과를 분석하여 향후 우리나라에서 터널내의 오염도 예측 및 적정 환기시설 설계시 TUNVEN 모형의 적용가능성에 대해 평가하였다. 본 연구에 의해 얻어진 주요 결론은 다음과 같다. 총 4차에 걸쳐 터널 길이방향에 대한 CO 및 $NO_x$ 농도의 실측치와 모형치를 이용하여 단순회귀분석을 행한 결과, CO 및 $NO_x$에 대한 상관계수가 모두 0.91 이상, 기울기 및 절편이 0.5~2.2, 0.01~2.3의 값을 나타내었다. 그리고 터널 길이방향으로 진행할수록 CO와 $NO_x$의 실측치 및 모형치가 같이 증가되는 동일한 경향을 보이고 있는 점을 고려할 때 터널 오염도 예측에 있어서 TUNVEN 모형의 적용가능성은 매우 높은 것으로 나타났다.

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피로 수명을 고려한 중형 복합재 풍력터빈 블레이드의 구조설계 및 실험 평가 (Structural Design and Experimental Investigation of A Medium Scale Composite Wind Turbine Blade Considering Fatigue Life)

  • 공창덕;방조혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.23-30
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    • 2003
  • 본 연구는 풍력발전 시스템에 관련된 IEC61400-1 국제규격 및 GL규격에 정의된 다양한 하중조건을 고려하였고, 이러한 하중들을 효과적으로 견딜 수 있는 특별한 복합재 구조형상을 제안하였다. 복합재 풍력터빈 블레이드 주고에 대한 평가를 위해 유한요소 구조해석을 수행하였다. 구조설꼐에서는 파라미터 분석 연구를 통해 블레이드 구조형상을 결정하였고, 대부분의 주요 설꼐 피라미터를 결정하였다. FEM을 이용한 응력해석결과를 검토하여 설계된 블레이드 구조는 어떠한 하중조건에 대해서도 안전함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 본 연구에 의해 새롭게 고안된 삽입볼트를 사용한 허브 연결부의의 설계하중과 피로하중에 대한 안전성을 검토하였으며, 잘 알려진 S-N 선형 손상 이론, 하중 스펙트럼 및 Spera의 실험식에 의해 20년 이상의 피로수명을 갖도록 하였다. 몇 개의 집중하중으로 모사된 공력하중에 대한 실물 정적구조시험을 수행하였으며, 실험결과로부터 설계된 블레이드는 구조적으로 안전함을 확인하였다. 더욱이, 변위 및 응력, 중량, 무게중심 증의 측정된 결과는 해석결과와 일치함을 확인하였으며, 연구된 블레이드는 독일의 국제적 인증기관인 GL사의 인증을 획득하였다.

반회후두신경 손상을 동반하지 않은 갑상선 절제술 후 음성 변화 (Voice Changes after Thyroidectomy Without Recurrent Laryngeal Nerve Injury)

  • 최지선;정종인;장민석;손영익
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.37-41
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    • 2010
  • Background and Objectives : Transient minor voice changes after thyroidectomy are not infrequent complaints even in cases without any evidence of recurrent laryngeal nerve damage. However, clinical course, diagnosis and management of such voice changes are not fully understood. This study aimed to evaluate the clinical characteristics of minor voice changes after thyroidectomy. We also tried to assess the significance and feasibility of superior laryngeal nerve monitoring and to find out the optimal evaluation tools for such voice changes after thyroidectomy. Materials and Method : Nine adult patients who received total thyroidectomy without evidence of recurrent laryngeal nerve injury were enrolled for this prospective study. Voice evaluations were performed preoperatively and 3 months postoperatively ; acoustic analyses including voice range profile, aerodynamic study, stroboscopic evaluation and subjective voice assessment with questionnaires. The external branch of superior laryngeal nerve was monitored by nerve stimulator after ligation of superior thyroidal vessels. Results: Four of nine patients complained their voice change at 3 months after the surgery. Three of them reported complete recovery of their voice at 6 months after the surgery. Acoustic analysis revealed significant decrease in their phonatory range especially with high tone loss. Questionnaires related to singing was more sensitive than previously well-known "voice handicap index". Stimulation of the superior laryngeal nerve was feasible in most of the cases (94.4%), but it failed to show any correlation with minor voice changes after thyroidectomy. Conclusion : Minor voice changes were not rare events during the first 6 month after thyroidectomy. Decrease in phonatory range with high tone loss and therefore, discomfort in singing was the most common finding. Superior laryngeal monitoring was feasible but it was not a sensitive tool for the prediction of minor voice change after thyroidectomy.

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차량용 미세먼지 센서용 소형 축류팬의 유동과 소음 성능 개선 (Improvement in flow and noise performances of small axial-flow fan for automotive fine dust sensor)

  • 송영욱;유서윤;정철웅;이인혁
    • 한국음향학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.7-15
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    • 2023
  • 최근 차량 내 공기 질에 대한 관심이 증가함에 따라 공기 질 측정을 위한 미세먼지 감지 센서의 사용이 보편화되고 있다. 차량 내 에어컨 시스템에 설치되는 미세먼지 감지 센서 내에는 센서에 직접적으로 먼지가 가라앉지 않도록 하기 위한 축류팬이 삽입되어 있다. 센서 작동 시 축류팬의 회전으로 인한 유동 소음은 미세먼지 감지 센서의 주요 소음원으로 작용한다. 차량의 전동화가 급격화가 진행되면서 이러한 유동소음은 미세먼지센서의 제품 경쟁력의 하나로 인식되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미세먼지센서용 소형 축류팬의 유동 성능을 개선하여 동일 유량에서 소음을 점감하였다. 먼저 대상 소형 축류팬의 공기역학적 성능을 분석하기 위해 약 2000만 개의 격자로 구성된 가상 팬 성능시험기를 구축하였다. 또한, 유량의 정확한 예측 뿐만 아니라 유동소음의 직접 계산을 위하여 압축성 대와류모사법을 사용하여 유동장을 모사하였다. 수치방법의 유효성은 예측결과와 실험 결과와의 비교를 통하여 확인하였다. 유효성이 검증된 수치 기법을 이용하여 피치각이 유동 성능에 미치는 영향을 분석하였고, 유량을 최대화할 수 있는 피치각을 도출하였다. 최적 피치각을 적용한 축류팬을 사용했을 때 유량은 8.1 % 증가하고 동일 유량에서 소음이 0.8 dBA 감소함을 확인하였다.