고차모드를 고려하여 단순확장관을 해석한 많은 선행연구가 이루어 졌고, 이러한 연구는 모드적합법, 속도포텐셜법, 유한요소법으로 분류할 수 있다. 이들 중 모드적합법은 동심관형확장관을 해석하는 데 유용하다. 일반적으로 입·출구의 단면적이 중간확장관의 단면적보다 작으므로 입·출구에 고려하는 고차모드의 개수는 중간확장관에 고려하는 고차모드의 개수보다 작을 수 있다. 그러나 모드적합법은 입·출구와 중간확장관에 같은 개수의 고차모드를 사용하여야 한다. 그래서 입·출구에 불필요한 고차모드를 포함하게 되어 계산시간을 늘이는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 입구, 중간확장관 그리고 출구에 각각 임의의 고차모드의 개수를 선택할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 그리고 이 방법의 정확성을 검증하기 위하여 전통적인 모드적합법, 유한요소법과 비교하였고, 이 새로운 방법이 계산시간을 줄일 수 있다는 것을 보였다.
Using an internal flow noise test bench, this study investigates the variation in internal flow noise at the inlet and outlet monitoring points of a DN100 T-junction pipe under different flow velocities. Results indicate that with increasing flow velocity, both the sound pressure level and total sound pressure level at the inlet and outlet monitoring points increase. The highest total sound pressure level is observed at the vertical outlet monitoring point B, followed by the horizontal inlet monitoring point A, with the lowest at the horizontal outlet monitoring point C. At a constant flow velocity, the sound pressure level at the inlet and outlet points initially increases and then decreases as frequency increases.
There are many theoretical investigations to analyze higher order mode of reactive type single expansion chambers with offset inlet/outlet locations. But the conventional method has the restriction that the ratio between the area of inlet(or outlet) pipe and that of chamber must be natural number. In the paper, a new method was suggested to apply the Kim's method to silencer with circular cross-section. Not only the offset location but also the magnitude of cross-section area of inlet/outlet pipe can be considered by the suggested method. The predictions by this new method also compared with those by the finite element method and Munjal's method in order to verify the accuracy of the suggested method presented here.
This paper discusses the acoustic performance of simple expansion chamber using computational fluid dynamics(CFD). The CFD model consists of an axisymmetric grid with a single period sinusoid of acceptable amplitude and duration imposed at the inlet boundary condition. The time history of the static pressure is recorded at two points, one in the inlet pipe and one point in outlet pipe. The time history of the static pressure is converted to the frequency domain using Fourier Transform and the transmission loss (TL) of the muffler is obtained from the ratio of the static pressure at the inlet and outlet pipe. The transmission loss of CFD result is compared with that of the computational acoustic analysis using the boundary element method (BEM). There are some differences in two results due to the pressure drop according to the inlet and outlet pipe length. Therefore, the effects of the pressure drop to the transmission loss have to be considered.
This study was conducted to figure out the diagnosis basis of cooling performance depending on water amount in the refrigerant of air conditioner, which can be estimated by the temperatures and pressures along the refrigerant circulation line. A car air conditioner of SONATA III (Hyundai motor Co., Korea) was tested at maximum cooling condition at the engine speed of 1500 rpm in the room controlled at 33~$35^{\circ}C$ air temperature and 55~57% relative humidity conditionally. Measured variables were temperature differences between inlet and outlet pipe surfaces of the compressor, condenser, receive drier and evaporator; and high pressure and low pressure in the refrigerant circulation line; and temperature difference between inlet and outlet air of the cooling vent of evaporator. In this study, changes of the water amount in the refrigerant were correlated to the temperatures and pressure changes and also water amount caused poor cooling performance. As water amount increased in the refrigerant in the air conditioner, the performance of the cooling or the heat transfer became worse. Temporal variations of the surface temperature of the evaporator outlet pipe and the low-side pressure showed various patterns that could estimate the water amount. When the water amount caused bad cooling performance, the patterns of the temperature of the evaporator outlet pipe indicated irregular fluctuation greater than $5^{\circ}C$. When the diagnosis system is using just external sensors of the low-side pressure and the temperatures of inlet and outlet air of cooling vent of the evaporator, the precise pattern of bad cooling performance caused by excess water amount in the cooling line was irregular pressure fluctuation, 25 kPa under 120 kPa, and temperature, $12^{\circ}C$ and less.
Lack of the space in many diesel vehicles make it difficult to design and install the catalytic muffler to reduce emissions. For this reason, inlet part of the catalytic muffler is made of L-type which has lower flow uniformity than conventional I-type, and catalytic muffler has complex internal structure by various insertions, which affect the flow uniformity and pressure drop of the systems. In this work, the flow characteristics such as flow uniformity and pressure drop have been numerically investigated by changing such various geometries as inlet shape, porosity, and outlet shape inside the muffler with the three-dimensional turbulent incompressible flow solver. Total 4 different cases are considered in order to find optimal configurations of the catalytic muffler in view of high flow uniformity and low pressure drop. The results show that Case 2 which has no induction cone and outlet perforated pipe has higher uniformity index and lower pressure drop than others considered in this work.
Thermal stratification enhancement for the higher extraction efficiency of hot water storage tank was experimentally studied with transparent fiber glass cylindical tank($350{\ell}$, D=516mm, H=1680mm). Height to diameter ratio (H/D =1,2,3), flow rate(Q= 8,10,12LPM), inlet-outlet temperature differences(${\Delta}T=20,25,30^{\circ}C$), and geometry of inlet-outlet port were the parameters. In particular, three kind of distributors were used for geometry of inlet-outlet port. As a result, it was possible to get extraction efficiency of 95% by using the distributor having variable diameter but keeping a constant diameter of perforation. So it is recommendable to design the distributor so that the main pipe decrease in diameter toward the dead end.
This study was to investigate characteristics for the pressure wave propagation and the maximum pressure near a rapid closure valve which was installed the end of multi piping network. The multi piping network consists of one inlet and three outlet with straight pipes. The diameter of the pipes including the valve was 100 mm, 80 mm, 80 mm respectively. The valve was rapidly closed with the instantaneous time which was 0.023s in the level for the water hammer. For the simulation, the influence of the pipe thickness and deformation due to pressure-wave-propagation was not considered. CFD was conducted under the following condition : the initial pressure was 1bar in the inlet and the mass flow rate was 7.83 kg/s in the outlet(the velocity in the pipe with 100 mm diameter was 1 m/s). As the valve have conditions that were status with and without fluid flow in the pipe after valve closing, the maximum pressure change and the frequency analysis were examined. As the results, the case that was status with fluid flow appeared the higher maximum pressure than another's, the maximum frequency band was about 10 ~ 11 Hz.
본 연구는 냉장고의 배출수 응축기 입출구 배관에서의 온도 특성을 알아보고 이를 예측하는 방법을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해서 빌트인 냉장고를 항온항습챔버에서 운전하면서 배출수 응축기 입출구 배관에서 온도를 측정하였다. 본 연구의 실험을 통하여 측정된 온도는 $37^{\circ}C$에서 $46^{\circ}C$로 변하는데 실제 온도는 측정된 온도 보다 $8^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$ 만큼 크게 차이나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이렇게 차이가 나는 원인을 파악하였으며 이는 배출수 응축기 입출구 배관이 냉장고 본체에 부착되어 이를 통한 열손실이 크기 때문임을 알았으며 측정된 온도 결과로부터 입출구 배관의 온도를 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구의 온도 계산 결과는 실제 냉매온도를 6% 오차범위의 정확도로 예측할 수 있음을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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