• 제목/요약/키워드: Flow-induced Vibration

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배관의 유동 유발 진동 및 음향 유발 진동 기인 광대역 방사 소음 예측을 위한 수치 해석 기법 개발 (Development of numerical method to predict broadband radiation noise resulting in fluid-induced vibration and acoustic-induced vibration of pipe)

  • 이상헌;정철웅;이송준
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.112-121
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    • 2024
  • 배관시스템은 유체를 장거리로 이송시키는 장비로서 많은 산업군에서 사용되고 있다. 고압의 배관에서는 빠른 유속으로 인하여 소음이 크게 발생하고 있으며, 이러한 소음을 저감 시키기 위한 많은 연구가 수행되고 있다. 이 논문에서는 고온·고압의 배관내 밸브 유동을 원인으로 발생하는 유동유발진동과 음향유발진동을 설계단계에서 예측하고 정량적으로 분석을 위한 배관 소음 해석 기법을 개발하였다. 이를 위하여 배관의 내부 유동 예측을 위한 고정밀 유동 해석기법을 개발하였으며, 파수-주파수 분석법을 이용하여 주파수 대역별 압축성/비압축성 압력의 기여도를 평가하였다. 그리고 유한요소 해석법(Finite Element Method, FEM)을 기반으로 한 저·중 주파수 대역의 진동소음 해석기법을 개발하였으며, 통계적 에너지 분석법(Statistical Energy Analysis, SEA)을 기반으로 한 중·고 주파수 대역에서의 방사소음해석 기법을 개발하였다.

초고층 건물의 각주형 단면에 대한 공력 불안정 진동 및 풍진 저감 효과에 관한 실험적 연구 (Reducing Effect of Wind-induced Vibration on Rectangular Model of Super-Highrise Building with Length of Corners Cutting)

  • 정영배
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.301-311
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    • 2001
  • 내풍설계에 있어서, 아스펙트비가 6정도인 초고층 건물의 각주형 단면의 바람에 의한 공력 불안정 진동 또는 갤로핑 진동이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 등류에서 아스펙트비 6정도이고 변장비가 1/4간격으로 1에서 2까지의 초고층 건물의 각주형 단면에대한 공력불안정 진동과 갤로핑 진동에 대해 실험적으로 고찰하였다. 실험 결과, 등류시 코너 컷이 없는 경우가 코너 컷을 가진 초고층 건물의 각주형 단면에 비해 공력 불안정 진동이 커지는 경향이 있으며, 또한 갤로핑 진동도 나타났다. 따라서, 코너 컷에 의해 각주형 초고층 건물에서의 공력 불안정 진동은 효과적으로 저감되었다.

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진동시험 및 해석을 통한 하나로 캡슐 구조물의 구조건전성 평가 (Evaluation of Structural Integrity for HANARO Capsule Structure by Vibration Test and Analysis)

  • 이영신;강연환;최명환;신도섭
    • 소음진동
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    • 제10권2호
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    • pp.261-268
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    • 2000
  • The instrumented capsule is subjected to flow-induced vibration(FIV) due to the flow of the primary coolant and then the structural integrity of the capsule during irradiation in the HANARO reactor is an issue of major concern. For this purpose the acceleration was measured by four accelerometers attached to the protection tube of the capsule mainbody and the displacement of test holes was calcultated using commercial finite element program ANSYS to evaluate the structural interference with the neighboring flow tubes under the reactor operating condition. The calculated displacements of test holes in the reactor in-core were found to be lower than the values of allowable design criteria.

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Offshore 선 Process 배관계의 밸브 소음/진동 평가 절차 (Valve induced noise and vibration evaluation procedure for process piping of offshore production facility)

  • 이주헌;최충영;김재홍;권혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.201-204
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    • 2014
  • Recent year, the vibration induced fatigue and noise of piping work become critical in offshore hydrocarbon production facilities with increasing requests by major oil company. In this paper, the risk base piping vibration induced fatigue assessment of NORSOK L-002 standard and UK Energy Institute guideline have been introduced with real project application practice. Also the piping breakout noise evaluation by flow restriction devices of compressible and in-compressible flow are reviewed with its practical application on real project.

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발전소 열교환기에서의 유동유발 진동저감 (Reduction of Flow Induced Vibration in the Heat Exchanger of Thermal Power Plant)

  • 장한기;김승한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.633-638
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    • 2000
  • This paper reports an example of flow-induced vibration in a very large plant and the whole procedure of reducing the vibration. During the operation of flue gas desurfurization unit of the thermal power plant, serious vibration occurred at all around the unit. The worst vibration was recorded on the heat exchanger surface, which weighed 180 tones, as 17.8 m/$s^2$ in vibration amplitude at 34Hz. To identify the vibration, frequency analysis on the response vibration, the expected excitation force and the system resonance was executed. This investigation revealed that the cause of the vibration was vortex shedding from the circular pipes in the heat exchanger. Vortices from the pipes excited acoustic resonance in the heat exchanger room, which, in turn, made the structure vibrate. Through inserting the baffles between the pipes, which had an effect of cutting the acoustic wave at resonance frequency, the vibration was eliminated dramatically.

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APR1400 종합진동평가를 위한 배관시스템의 유동유발진동 간이평가 (Screening Method for Flow-induced Vibration of Piping Systems for APR1400 Comprehensive Vibration Assessment Program)

  • 고도영;김동학
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권9호
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    • pp.599-605
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    • 2015
  • U.S. Nuclear Regulatory Commission(NRC), Regulatory Guide(RG) 1.20(Rev.3, 2007년)은 원자로 냉각재계통, 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 및 기기에 대하여 압력변동 및 진동에 의한 잠재적 유해효과에 대한 평가를 요구한다. 그러나 증기발생기와 연결된 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 전체에 대하여 상세 해석하는 것은 매우 복잡하여 한계가 있다. 이 논문은 APR1400 원전의 종합진동평가(comprehensive vibration assessment program, CVAP)를 수행하기 위하여 증기발생기에 연결된 2차측 주요 배관의 음향공진과 펌프유발진동을 위한 간이평가 방법에 관한 것이다. 이 논문에서는 이러한 배관시스템의 잠재적 진동 원인이 무엇인지, 음향공진과 펌프유발진동의 가능성을 예방하기 위한 간이평가 방법은 무엇인지를 고찰하고자 한다. 이 논문은 APR1400 원전 증기발생기와 연결된 주증기 및 주급수 배관의 유동유발진동 간이평가를 위해 사용될 것으로 판단된다.

열교환 단일 원관의 유동 유발 진동 특성에 관한 연구 (A study on the flow induced vibration on a heat exchanger circular cylinder)

  • 하지수;이부윤;심성훈
    • 에너지공학
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    • 제24권3호
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    • pp.109-114
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    • 2015
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

배관 표면진동과 방사효율을 이용한 배관 소음예측기법 연구 (A Study on the Radiated Noise the Prediction in the Pipe by Fluid Induced Vibration using the Radiation Efficiency and Pipe Surface Vibration)

  • 이종주;박경훈;정우진;서영수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권10호
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    • pp.763-769
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    • 2014
  • This study is on the experiment and prediction of the pipe noise due to the internal fluid. The vibration of pipe external surface and noise in air were measured according to the internal fluid velocity and pipe type. In the experiment, the vibration and noise level of the straight pipe and rounded pipes show that the vibration and noise level are almost same. The 900 mitred pipe shows the high vibration and noise level. In the prediction of noise due to the internal flow, the method using the pipe surface vibration and radiation efficiency shows good agreement with experimental result.

에어컨 실외기 압축기 배기 배관계의 기기 기인 진동/유동 기인 진동의 방사소음에 대한 상대적 기여도 분석 (Analysis of relative contribution of machinery-induced vibration/flow-induced vibration to noise radiation from compressor discharging piping system in air-conditioner outdoor unit)

  • 이상헌;정철웅;박진형;이장우
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.122-130
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    • 2024
  • 에어컨 실외기 내부의 압축기 진동 소음은 실외기에서 발생하는 소음의 주 원인으로 인식되고 있었다. 하지만, 압축기의 작동 속도가 증가함에 따라 압축기에 연결된 배관계에서의 냉매 유동 기인 진동에 의한 소음의 상대적 기여도가 증가하였다. 본 논문에서는 에어컨 압축기 배기 배관계에서의 유체 기인 소음을 수치적으로 예측할 수 있는 해석방법을 정립하였다. 이 단계에서, 해석 결과와 실험결과의 비교를 통해 해석의 신뢰성을 확인하였다. 추가적으로, 압축기 배기 배관계 방사 소음에 대하여 압축기 맥동음과 압축기 진동에 의한 소음의 영향을 주파수 대역별로 비교하였다. 압축기 진동에 의한 소음이 저주파수 대역에 기여함을 확인하였으며, 압축기 맥동음이 고주파수에서의 소음에 영향을 줌을 확인하였다.

비정렬 오일러 코드를 이용한 2자유도계 시스템의 유체유발 진동해석 (Flow-Induced Vibration Analysis of 2-DOF System Using Unstructured Euler Code)

  • 김동현;박영민;이인;권오준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.675-680
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    • 2001
  • In this study, a fluid/structure coupled analysis system using computational fluid dynamics and computational structural dynamics has been developed. The unsteady flow fields are predicted using unstructured Euler code. Coupled time-integration method (CTIM) was applied to computer simulation of the flow-induced vibration phenomena. To investigate the interaction effect of shock motions, 2-DOF airfoil systems have been studied in the subsonic and transonic flow region. Also, aeroelastic analyses for the airfoil with an arbitrary object are performed to show the analysis capability and interference effects for the complex geometries. The present results show the flutter stabilities and characteristics of aeroelastic responses with moving shock effects.

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