• 제목/요약/키워드: Rijke

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사운드카드를 이용한 음향학 탐구학습 사례 (Inquiring Activities on the Acoustic Phenomena Using Sound Card in Personal Computer)

  • 이승국;이종림;김현벽;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.249-254
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    • 2011
  • PC의 내장 사운드 카드를 이용하여 음향학 탐구학습을 수행하였다. 사운드 카드는 함수발생기와 오실로스코프에 비해 가격이 저렴하고 학생들의 접근이 용이하다는 장점이 있다. 학생들은 다양한 음향 현상에서 발생하는 소리를 사운드 카드를 이용하여 녹음하고 주파수 스펙트럼을 분석하였다. 소리굽쇠의 맥놀이, Rijke 관에서의 음의 발생, 물을 따를 때에 나는 소리 변화, 소리로 포도주잔 깨기 및 포도주 병마개를 딸 때에 발생하는 소리 등의 현상을 정량적으로 분석하면서 소리의 중첩, 공진 및 정상파에 대한 탐구를 수행하였다.

열음향학적 불안정성 검출에 대한 개선된 힐버트-후앙 변환의 적용 (Applications of the improved Hilbert-Huang transform method to the detection of thermo-acoustic instabilities)

  • 차지형;김영석;고상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.555-561
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    • 2012
  • Empirical Mode Decomposition(EMD)을 통한 Hilbert Huang Transform(HHT)은 시간-주파수 영역분석 방법 중 하나로 기존의 다른 분석 방법에 비해 비선형, 비정상 신호를 해석 가능하다는 등 여러가지 이점이 있다. 그러나 인접한 주파수를 분별하기 힘들고 잡음에 취약하다는 결점이 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 HHT와 정상신호 분석에 효과적인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 비교하여 각 방법의 장 단점을 분석하고 Rijke 튜브 실험에서 얻은 열음향학적 불안정 데이터에 적용하여 잡음에 취약한 점을 보완한 Improved HHT와 비교한다. 그 결과, EMD를 이용한 Original HHT보다 EEMD를 이용한 Improved HHT가 잡음의 영향을 적게 받아 보다 정확한 신호분석이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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덤프 연소기에서의 열음향 불안정에 관한 수치적 연구 (Numerical Simulation on Thermoacoustic Instability in the Dump Combustor)

  • 김현준;배수호;신현동
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.294-301
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    • 2005
  • The instabilities in rocket engines and gas turbine combustors due to the interaction between the fluid flow (acoustics) and the heat transfer (thermal energy) are called thermoacoustic or combustion instabilities. Almost all analysis assumes constant hot section temperature for Modern mathematical analysis of acoustic oscillations in Rijke type devices. However, it is impossible to predict whether a system is stable or not because the flame or heater response model can have a dramatic effect on predicted growth rates. In this study, A standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulent model and hybrid combustion model(eddy breakup model and chemical reaction) were used. After steady solution was gotten, unsteady calculation is simulated by perturbating on pressure boundary. As a result, we obtained the relationship of equivalence ratio and frequency by numerical simulation, and they are comparable to the experimental result. In addition, in spite of these results, there are limitations of using turbulent and combustion model in simulation method of thermoacoutic instability

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저속 유동장이 있는 원통형 연소기에서의 열-음향학적 불안정에 대한 능동 제어 연구 (Active Control of Thermoacoustic Instability in Cylindrical Combustor with Low Speed Flow Field)

  • 조상연;이용석;이수갑;배충식
    • 소음진동
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    • 제8권5호
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    • pp.914-921
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    • 1998
  • Combusion instability due to thermoacoustic feedback in a ducted combustor usually excites severe noise and vibration, which could lead to result in the failure of the system or environmental dispute. In the present study, an active noise control(ANC) method with an adaptive algotithm is hired to suppress instability which has very discrete behavior in the frequency domain. Especially a feedback system is composed to evade hot environment of the combustor, and as a preliminary, the performance and stability of the controller is chekced by simulating the real situation with harmonic waves. Application to the real combustor showed serious reductions in sound pressure level by 20∼30 dB. It was also shown that the selected control system was very stable and effective.

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관형 연소기의 열음향학적 특성에 관한 연구 (Characteristics of Thermoacoustic Oscillation in Ducted Flame Burner)

  • 조상연;이수갑
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.621-626
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    • 1997
  • Combustion instability is a common phenomenon in a ducted flame burner and is known as accompanying low frequency oscillation. This is due to the interaction between unsteady heat release rate and sound pressure field, that is, thermoacoustic feedback. In Rayleigh criterion, combustion instability is triggered when the heat additions is in phase with acoustic oscillation. A Rijke type burner with a pre-mixed flame is built for investigating the effect of Reynolds number and equivalence ratio on thermoacoustic oscillation. In addition, the effect of wall temperature is presented. The results suggest that the frequency of max. oscillation is dependent on Reynolds number and equivalence ratio whereas its magnitude is not a strong function of these two parameters. On the other hand, the wall temperature distribution has much strong effects on the oscillation, even creates different mode of acoustic resonance.

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표면 연소기의 연소진동음의 발생조건 (Onset condition of the combustion-driven sound in a surface burner)

  • 권영필;이주원;이동훈
    • 설비공학논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.221-228
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    • 1997
  • A strong combustion-driven sound from a surface burner made of a perforated metal fiber plate for premixed gas was investigated to clarify the physical mechanism of its generation. A simple model was developed for the acoustic power generation in terms of the heat transfer response function and the acoustic impedance of the burner. The acoustic impedance of the perforated metal fiber placed on the open exit was measured and the heat release response of the burner to the oscillating flow associated with the acoustic disturbance was expressed in terms of a response function. It was found that the power is generated by the heat release in response to the downstream particle velocity, in contrast to the upstream velocity in the case of the Rijke oscillation driven by a heater placed in the lower half of a columm with upstream flow. The measured frequencies of the oscillation were in agreement with the estimated resonance frequencies and their excitation was varied with the combustion conditions. For the same fuel rate, the excited frequency increases with the air ratio if it is low but decreases with the ratio if not so low. Such frequency characteristics were explained by assuming a heat release response function with a time constant and it was shown that the excited frequency decreases as the time constant increases.

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레일리의 실험 음향학 연구의 성과: 도구의 개선과 정밀성의 증진 (Accomplishments of Rayleigh's Experimental Research: Improvement of Instruments and Enhancement of Precision)

  • 구자현
    • 한국음향학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.113-120
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    • 2003
  • 레일리는 수학적 이론에 능했을 뿐 아니라 실험 음향학자로서 중요한 기여를 했다. 그는 리케의 열에 의한 음발생 장치와 노래하는 불꽃을 순음발생 장치로 개선했다. 무엇보다는 그가 만든 인공 새소리 발생장치는 실험용음원의 개선에서 결정적으로 기여했다. 이 장치는 초음파를 발생시켜 실험실 안에서 소리의 직진, 굴절, 회절, 간섭의 실험을 교란 없이 수행할 수 있게 해주었다. 또한 레일리는 소리의 검출장치로서 민감 불꽃을 개선했다. 그는 또한 정밀한 회전속도 조절장치 (소리바퀴)와 소리의 절대 세기를 측정하는 장치 (레일리 원반)를 만들어 실험 음향학의 정밀성의 증진에 기여했다.

다공성 물질에 의한 예혼합기의 맥동연소에 관한 연구 (A Study on The Pulsating Combustion of Premixed Gas in a Tube with a Honeycomb)

  • 권영필;이동훈;현길학
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.676-684
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다공성 매질을 이용하여 예혼합기체를 맥동연소시킬 때의 진동 특성, 열적특성 및 연소특성에 관한 것이다. 먼저, 맥동의 모우드형상 및 발생조건 을 열전달과 음향이론을 바탕으로하여 예측하고 실험을 통하여 검토하였다. 또한 맥 동에 의한 화염형상의 변화를 가시화하여 관측하고, 온도분포 및 배기가스의 조성등을 측정하여 맥동 연소와 비맥동 연소를 비교 고찰하였다.

기주의 열음향진동에 관한 연구 (A Study on the Thermoacoustic Oscillation of an Air Column)

  • 권영필;이병호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.253-261
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    • 1987
  • 본 논문에서는 이러한 점들을 보완하여 Fig.1에 도시한 Rijke 관에서 나선형 가열기에 의한 음향력의 발생량을 계산하고 기주진동을 일으키는데 필요한 가열량을 계산하고 기주진동을 일으키는데 필요한 가열량을 구하였다. 이론을 뒷받침하기 위 하여 실험을 하고 결과를 비교 검토하였다.