• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1110-1115
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• 2004

Acoustic behavior in gas turbine combustor with acoustic resonator is investigated numerically by adopting linear acoustic analysis. Helmholtz-type resonator is employed as acoustic resonator to suppress acoustic instability passively. The tuning frequency of acoustic resonator is adjusted by varying its length. Through harmonic analysis, acoustic-pressure responses of chamber to acoustic excitation are obtained and the resonant acoustic modes are identified. Acoustic damping effect of acoustic resonator is quantified by damping factor. As the tuning frequency of acoustic resonator approaches the target frequency of the resonant mode to be suppressed, mode split from the original resonant mode to lower and upper modes appears and thereby complex patterns of acoustic responses show up. Considering mode split and damping effect as a function of tuning frequency, it is desirable to make acoustic resonator tuned to broad-band frequencies near the maximum frequency of those of the possible upper modes.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권1호
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• pp.95-102
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• 2005

Acoustic behavior in gas turbine combustor with acoustic resonator is investigated numerically by adopting linear acoustic analysis. Helmholtz-type resonator is employed as acoustic resonator to suppress acoustic instability passively. The tuning frequency of acoustic resonator is adjusted by varying its length. Through harmonic analysis, acoustic-pressure responses of chamber to acoustic excitation are obtained and the resonant acoustic modes are identified. Acoustic damping effect of acoustic resonator is quantified by damping factor. As the tuning frequency of acoustic resonator approaches the target frequency of the resonant mode to be suppressed. mode split from the original resonant mode to lower and upper modes appears and thereby complex patterns of acoustic responses show up. Considering mode split and damping effect as a function of tuning frequency, it is desirable to make acoustic resonator tuned to broad-band frequencies near the maximum frequency of those of the possible upper modes.

• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.34-40
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• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권4호
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• pp.260-268
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• 2009

As a basic study to develop a high sensitive biosensor using film bulk acoustic resonator, the mathematical model for analyzing the resonance characteristics of bulk acoustic resonator with acoustic Bragg reflectors was investigated. The simulation results due to the number of acoustic Bragg reflectors with low and high acoustic impedance materials were compared with the experimental results for 1, 2.25 and 5 MHz of PZT based bulk acoustic resonators with various acoustic Bragg reflectors. At the fabricated bulk acoustic resonator with an odd number of acoustic Bragg reflectors, low and high acoustic impedance materials in sequence under the bottom electrode showed better resonance characteristics than even number of acoustic Bragg reflectors. The changes of resonance frequencies due to the increase of number of acoustic Bragg reflectors by simulation and experiment, respectively showed approximately similar tendency but some differences in input impedance between the experiment and simulation were found. The derived mathematical model for describing the resonance characteristics of the bulk acoustic resonator with acoustic Bragg reflector will be available for analyzing the design parameters for development of biosensor using bulk acoustic resonator.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.9-15
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• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.1-7
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• 2008

연소실내 음향 감쇠를 위해 장착되는 반파장 공명기의 반경 방향 위치 효과를, 상온에서의 선형 음향 실험을 통해 실험적으로 연구하였다. 음향 감쇠의 정량화를 위해 감쇠 인자를 사용하였다. 감쇠하고 하는 음향 모드에 대해 공명기가 최적의 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치의 증가에 따라 음향 감쇠 효과가 증가하였다. 또한, 감쇠 인자의 변화 추이는 감쇠시키고자 하는 음향 모드의 진폭 변화 추이와 유사하였다. 장착 위치가 장착면의 중심에 접근할수록 음향 감쇠 효과가 감소할 뿐만 아니라 분사기 길이와의 상관성토 감소하였다. 한편, 공명기가 비최적 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치 효과가 거의 나타나지 않아 위치와 무관한 감쇠 인자값을 관찰할 수 있었다. 공명기의 길이와 위치에 따라 감쇠 성능을 평가하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.1199-1205
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• 2012

An empirical acoustic impedance model of acoustic resonators with extended neck at a high sound pressure environment is proposed. The acoustic resonator with extended neck into its cavity is appropriate for the launcher fairing application because the length of neck does not increase the total height of the resonator. This enables one to design slim and light acoustic resonators for launch vehicles. The suggested acoustic impedance model considers the incident pressure and geometric variables(the neck length, the perforation ratio and the hole diameter) in terms of non-dimensional variables. Several acoustic resonators with extended neck are manufactured and their wall impedances are measured according to the pre-defined incident pressure levels. Effects of non-dimensional variables on the non-linear acoustic impedance are investigated so that a simple non-linear impedance model for the launcher fairing application can be proposed. It is demonstrated that the estimated acoustic resistance and acoustic length correction show reasonable agreement with the measured ones within the range of design parameters for launcher fairings.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.13-16
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• 2007

반파장 공명기가 장착된 연소실의 비선형 음향 감쇠를 알아보기 위하여 비선형 음향해석을 수행하였다. 먼저 공명기가 없는 기본 연소실에 80 dB에서 150 dB의 넓은 범위의 음향파를 가진하여 음향장을 분석하였다. 제 1 접선방향 음향 모드의 감쇠율은 가진되는 음향파의 크기에 따라 비선형적으로 증가하였고, 125 dB 이상부터 비선형성이 나타나기 시작했다. 다음으로 반파장 공명기의 감쇠 효과를 조사하였다. 선형해석으로부터 유도된 최적의 음향학적인 동조 조건이 비선형 음향해석에서도 여전히 유효함을 알 수 있었다. 큰 음향파의 섭동에 대한 감쇠는 효과적이지만, 선형 음향 가진에 비해서 음향학적인 감쇠기로써의 기능은 작아짐을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.357-364
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• 2011

In this study, ring-shaped acoustic resonators were proposed to be installed in a silencer to increase the acoustic performance of silencer in the low-frequency range. Evaluation of noise reduction performance of acoustic resonator arrays was carried out by measuring the random-incidence absorption coefficient. It was found that the absorption coefficient of resonator array was measured up to 1 at 125 Hz of 1/3-octave band center frequency. Insertion losses of silencers with ring-shaped acoustic resonator arrays were measured based on ISO 7235. The results were shown that the ring-shaped resonator could increase the insertion loss up to 13 dB without flow, whereas 7 dB when flow speed reached 15 m/s. As increasing the flow speed above 15 m/s, the effect of acoustic resonator decreased due to the effect of nonlinear air damping of the resonator. It was also found that the increment of pressure drop by the presence of resonator arrays was about 9 % at flow speed of 25 m/s.