• 설비공학논문집
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• 제4권4호
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• pp.306-315
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• 1992

This paper addresses performance analysis of a reciprocating compressor. A computer simulation model has been developed to predict and estimate the compressor performance. Instead of using ideal gas equations, real gas equations are used in describing the state of gas. The compressor simulation model consists of a cylinder control volume, suction system and discharge system. Conservation laws of mass and energy are applied to the cylinder section only, The suction and discharge system are described by the Helmholtz resonator modeling. Some of input data required for the simulation have been obtained from experiments. These experimentally obtained input data are effective flow area, effective force area and dynamic characteristics of valves. Simulation results of real gas equations have been compared with those of ideal gas equations. It has been found that the simulation with real gas equations yields lower cylinder temperature and heat transfer compared with those of ideal gas equations. Differences in pressure, mass flowrates, valve motions and gas pulsations are found quite small.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.189-197
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• 2014

윗면에 개구부가 있는 쐐기 상자 모양으로 단순화 된 모델은 현대자동차에서 버페팅 현상을 구현하기 위해 사용되었다. 제안된 조건에서 수행한 측정값들은 버페팅 예측을 통해 CFD의 성능을 검증하기 위함이었다. PowerFLOW를 이용하여 얻어진 버페팅 해석 결과와 개구부가 없는 상태에서의 윗면의 경계층 발달을 이 논문에 기술하였다. 실험에서 측정된 음압은 유동 메커니즘을 통해 기술 하였고, 유동구조를 잘 묘사할 수 있도록 개선된 셋업을 통해 측정된 음압에 근사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권7호
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• pp.966-979
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• 1998

Thermodynamic and dynamic analysis has been conducted to investigate performance variations induced by substitution of alternative refrigerants, HFC134a or HC600a for CFC12 in hermetic reciprocating compressors. For the thermodynamic analysis, mass and energy conservation laws are applied to the cylinder volume and Helmholtz resonator modeling method is adopted to describe gas pulsations at suction and discharge system. The modeling of the dynamics of the compressor mechanism has been performed with lumped mass method to analyse the bearing loads and friction losses at each bearing. To verify the correctness of this analysis, results of the performance simulation have been compared to those of calorimetric measurrements of compressor operating with CFC12. Analysis of the various losses, noise and reliability as well as performance has been conducted to present the design guideline for the compressor development with alternative refrigerants. It is found that compressors with alternative refrigerants, HFC 134a or HC600a give better COPs than those with CFC12 under the same operating conditions and especially, compressors with HC600a show better reliability and noise characteristics also.

• Advances in Computational Design
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• 제8권4호
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• pp.273-293
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• 2023

This study evaluated the acoustic performance of two configurations of serial HR arrays and lined HR arrays in the presence of grazing flow using a 3D numerical simulation. The dual, triple, and quad HR arrays were compared to the conventional HR array. The simulation results showed that the number of resonant frequencies increased with the number of serial HR arrays. The C_TL did not significantly change with the number of serial HR arrays. The acoustic performance of the two, three, and four-lined HR arrays was compared to the conventional HR array. The results showed that the resonant frequency and TLmax increased with the number of lined HR arrays. The C_TL also increased with the number of lined HR arrays. The effect of the grazing flow Mach number (M_a) was investigated on the four-lined HR array configuration and compared to the conventional HR configuration. TLmax and C_TL decreased for both configurations with increasing M_a. The four-lined HR array configuration had significantly better acoustic performance than the conventional HR configuration. The TLmax and C_TL increased by more than 300% when the configuration was changed from the conventional HR to the four-lined HR array at M_a = 0.The increment percentage decreased with increasing M_a.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.139-144
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• 2015

현재 방음을 위해 사용되는 흡음구조는 흡음률이 높은 재료를 이용하여 만들어진 판을 방음이 필요한 벽에 붙이거나 삽입하는 형상이다. 이러한 형상은 흡음재의 재료가 고정되기 때문에, 사용하는 환경에 따라 효율성이 변화한다는 한계점이 있다. 하지만, 흡음재 없이 흡음효과가 나타나도록 외벽의 구조를 설계한다면, 흡음재의 재료에 대한 제한이 없어져 가용 범위가 상당히 넓어지게 된다. 따라서 우리는 이러한 효율적인 외벽의 구조로서 타공판의 구조를 제안한다. 타공판이 어떻게 흡음률을 가지는 지에 대해 등가물성치를 이용한 수치해석을 통하여 검증하였다. 또한 타공판의 형상과 공명기의 형상이 유사함을 밝혀내었고, 이를 토대로 타공판이 갖는 흡음구조에 대해 분석하였다. 결과적으로 타공판은 별도의 흡음재가 없더라도 효율적인 흡음효과를 낸다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 사용자가 타공판의 형상을 쉽게 변화시킴으로서, 특정한 주파수의 소음을 차단할 수 있어 상당히 효율적인 흡음구조임을 확인하였다. 본 연규의 결과들은 향후 자동차, 고속철도, 주택 외벽 등에 사용되는 흡음구조로서 사용될 수 있을 것이며, 나아가 흡음구조를 설계하는데 기본적인 도구가 될 수 있을 것이다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.797-806
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• 2017

In this study, the reflection coefficient (RC) and the flame transfer function (FTF) were measured by applying acoustic excitation to a duct-type model combustor and were used to predict the frequency of the combustion instability (CI). The RC is a value that varies with the excitation frequency and the geometry of the combustor as well as other factors. Therefore, in this study, an experimentally measured RC was used to improve the accuracy of prediction in the cases of 25% and 75% hydrogen in a mixture of hydrogen and methane as a fuel. When the measured RCs were used, an unstable condition was correctly predicted, which had not been predicted when the RCs had been assumed to be a certain value. The reason why the CI occurred at a specific frequency was also examined by comparing the peak of the FTF with the resonance frequency, which was calculated using Helmholtz's resonator analysis and a resonance frequency equation. As the CI occurred owing to the interaction between the perturbation in the rate of heat release and that in the pressure, the CI was frequent when the peak of the FTF was close to the resonance frequency such that constructive interference could occur.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.231-235
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• 2009

본 연구의 목적은 실제로 서인천 발전본부에서 운용하고 있는 GE 7FA+e DLN 2.6 가스터빈 연소기의 연소특성과 배기배출물에 대한 제어 연구를 소개하고 모형 가스터빈 연소기의 연소동특성 및 연소불안정 현상을 확인하고자 한다. 모형 연료노즐은 실제의 1/3 크기로 상사하여 제작되었고, 실제 노즐과 동일한 각도의 2단 스월러(swirl vane)를 가지고 있다. Plenum과 연소기의 형상은 실 가스터빈과 유사한 음향학적 특성을 가질 수 있도록 설계되었고 실험은 공기온도, 노즐출구 속도, 당량비, 연소실 길이를 변수로 이루어졌으며, 그 결과 연소실의 연소불안정 mode는 각각의 실험 변수에 따라서 연소실의 공진주파수의 영향, 연소온도와 공기-연료 혼합기 분포에 의해서 mode가 전이되는 현상을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권5호
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• pp.51-59
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• 2008

한국서부발전(주) 산하 서인천 복합 화력발전소에서 운용중인 GE 7FA+e 가스터빈 DLN-2.6 연소기는 기동초기 연소진동과 yellow plume 현상이 발생하고 있는데 이러한 특성을 분석하고 모형 덤프 연소기 설계에 반영하기 위한 상사인자 고찰이 본 연구의 목적이다. 실연소기 분석을 통하여 $120{\sim}140Hz$에서 일어나는 연소진동은 cold flow에서 덤프 모드로 발생되었으며 이것의 모사를 위해 노즐 출구 이전의 빈 공간인 plenum을 설계하였다. 또한 주요 상사인자로 노즐의 회전수, 연료-공기 혼합거리, 노즐과 덤프면의 면적비, 노즐출구에서의 속도와 당량비, 연료 조성성분 등이 있다.

• 한국음향학회지
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• 제40권1호
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• pp.31-37
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• 2021

본 논문은 덕트 내 소음을 저감하기 위해 저주파 대역에서 작동하는 음향메타물질 소음기를 개발하는데 목적이 있다. 지그재그 도파관 구조물과 헬름홀츠 형상을 조합하여, 음파의 공간상 진행 속도를 줄이는 고 굴절 메타물질 기반 음향 소음기를 설계하였다. 파장보다 매우 작은 도파관에서 점성 및 열 감쇠 효과를 계산하기 위해 점성 및 열 매쉬를 도입하여 Finite Element Method(FEM) 해석을 진행하였다. 4-Microphone Method를 이용하여 해석 결과로부터 반사율, 투과율과 흡음률을 구했으며, 지그재그 구조 소음기의 구조물 간격을 변화시켜 차단 주파수와 투과손실을 조절할 수 있음을 확인하였다. 또한, 메타물질들을 직렬 및 병렬 배열하여 광대역으로 소음을 차단하는 메타물질 소음기를 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제26권1호
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• pp.32-41
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• 2007

엔지니어의 모니터링 위치가 한 지점에만 한정되어 있는 음향조정실의 기존개념을 여러 사람이 동시에 작업할 수 있는 지역적인 방식으로 개선하였다. 이를 위하여, Davis의 $LEDE^{TM}$ 방식을 도입하였고, 내부의 구조 및 흡음재료의 특성, 확산기 및 저역흡음기의 설치와 음상법 등을 활용하여 초기시간지연을 제어하였다. 따라서 여러 엔지니어들이 서로 유사한 음향특성 하에서 동시에 소리를 모니터링 할 수 있는 무반사지역을 형성시켰다. 뿐만 아니라, 음향조정실 (특히 무반사지역) 안에서 정재파, 음향초점, 컬러링, 하스효과 그리고 플러터 에코 등의 발생을 억제하거나 크게 감소시킬 수 있었다.