• Title, Summary, Keyword: 유동소음

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Numerical Analysis on the Flow Noise Characteristics of Savonius Wind Turbines (사보니우스 풍력발전기의 유동소음특성에 관한 수치적 연구)

  • Kim, Sanghyeon;Cheong, Cheolung
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.23 no.6
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    • pp.502-511
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    • 2013
  • Noise performance of small wind turbines is critical since these are generally installed near the community. In this study, flow noise characteristics of Savonius wind turbines are numerically investigated. Flow field around the turbine are computed by solving unsteady RANS equation using CFD techniques and the radiated noise are predicted by applying acoustic analogy to the computed flow data. Parametric study is then carried out to investigate the effects of operating conditions and geometric design factors of the Savonius wind turbine. Tonal noise components with higher harmonic frequency than the BPF are identified in the predicted noise spectra from a Savonius wind turbine. The end-plates and helical blades are shown to reduce overall noise levels. These results can be used to design low-noise Savonius wind turbines.

크라이오 펌프 및 G-M 극저온 냉동기의 진동 저감을 위한 부품 설계 변경 및 해석에 따른 연구

  • Lee, Jae-Yong;Lee, Dong-Ju;Han, Myeong-Hui;Lee, Dae-Hui;Han, Min-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.98.1-98.1
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    • 2015
  • G-M극저온냉동기의 구동으로 인해 발생되는 크라이오 펌프의 진동 저감을 위해 각 요소에 해당하는 부품의 소재 및 모델 변경으로 설계에 반영하고자 한다. G-M극저온냉동기는 헬륨냉매를 사용하여 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 구성되는 냉동사이클을 구성하는데, 구조적 특성상 내부 왕복기의 운동과 고저압변환에 따른 압력차이가 냉동기의 진동을 유발하므로 진공성능에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 헬륨냉매의 고압 유동에 따른 관로 압력증가로 인한 유동소음이 발생하는데, 이로 인한 소음을 줄이기 위해 관로의 최적화 설계/방진구조반영(DAMPER)으로 진동 안정화(Vibration Stabilization)설계를 수행 하고자 하며, 이에 따른 최적화 연구을 수행하고자 한다. 일차적으로, 기존 시스템의 진동측정을 통해 진동의 가진원을 밝히고 진동 전달경로를 파악하고자한다. 진동 가진원의 가진 최소화, 진동전달경로의 전달률 최소화, 고압유동에 따른 관로 설계 최적화를 진동해석, 탄성체 동역학해석, 그리고 유동해석을 통해 진동 및 소음의 최소화 방안을 도출하고자 한다. 해석결과를 토대로 진동가진원의 최소화를 위한 제품설계변경과 진동전달경로에 대한 방진을 위한 dmper 적용(전달률 최소화) 및 유동소음 최소화를 위한 damper나 관로 최적화 설계를 수행한다. 상기 기존시스템 측정/분석, CAE해석을 통한 진동/소음의 최적화방안도출 및 실제품 적용기술은 저진동 크라이오펌프 개발을 위한 기반 기술 확립에 크게 기여할것이며, 향후 크라이오펌프 고도화 및 최신 기술 제품 개발에 큰 기여가 기대된다.

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Anallysis of the flow and noise characteristics of small turbo fan in a ultra slim note PC (초박형 노트북 냉각 터보팬의 유동 및 소음 분석)

  • Jeon, W.H.;Lim, T.G.;Minorkkawa, Gaku;Miyahara, Masaharu
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.775-780
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    • 2013
  • In recent years, a notebook like an ultrabook gets thinner. Its thickness causes problems in cooling fan performance, system installation condition, and so on. In this study, we installed a small turbofan in notebook system with very narrow gap in order to generate similar condition to a real product. Experiments were performed to measure the fan's performance and the flow and noise characteristics, its results were compared with computational ones. Prediction of P-Q curve using CFD showed under about 5% error in high flow rate and its trend was agreed with experimental one over the flow field. Experimental data to measure the noise at a distance of 100 mm from a rotation axis direction of an impeller corresponded well with computational ones of broadband and BPF noise. The noise experiments to measure at a distance of 100 mm from a rotation axis direction of an impeller corresponded well with computational ones of broadband and BPF noise. Especially, tip part of impeller blade and part of exit and bottom near in an analysis by a commercial program(FlowNoise).

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공기역학적 소음에 대하여

  • 노오현
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.15-23
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    • 1996
  • 강연의 내용은 주로 유동에 의하여 발생되는 소음으로 제한하지만 초음속 항공기에 형성된 충격파 소음인 Sonic Boom도 함께 간단히 소개하고자 한다.

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Control of High-Pressure Exhaust Gas Flows Using Shock-Wave Confinement (충격파 감금법을 이용한 고압배기가스 유동의 제어)

  • ;;K.Matsuo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.19-19
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    • 1998
  • 최근 화학, 연소, 동력, 제철 등의 각종 플랜트에서 조업압력이 고압화되어 가고 있으며, 이에 수반하여 배관계를 통하는 고압가스 유동에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 배관계를 통하는 고압가스의 유동에 있어서 유량의 적절한 제어, 유동에 의하여 야기되는 배관계의 소음·진동, 그리고 배기가스의 적절한 처리법 등은 공학적으로 매우 중요한 문제로 알려져 왔다. 일반적으로 정상운전을 하는 플랜트에서 고압 배기가스의 문제는 배기가스 Expander에 의하여 에너지를 회수하는 방법이 생각될 수 있으나, 실제 공업현장에서는 배기가스를 안전하고, 또 소음·진동을 발생시키지 않도록 적절하게 처리하는 것이 매우 중요한 기술적 과제로 남아 있다. 일반적으로 배기가스의 압력이 임계압력(critical pressure) 이상으로 되는 경우(실제 대부분의 플랜트에서 배기가스의 압력은 임계압력보다 매우 높다), 배관계 내부에서 충격파(shock-wave)가 발생하여 난류와동 혹은 난류경계층과 간섭하게 됨으로써 강력한 공기역학적 소음이나 진동을 발생시키게 된다. 이와 같은 소음·진동에 대한 대책으로는 현재 가스배출부에 감압밸브를 직렬로 설치하거나, 유로에 다공판(porous plates)들을 삽입하여 감압과정을 공간적으로 분산시킴으로써, 충격파가 발생하지 않도록 하는 방법을 주로 채택하고 있다. 그러나 이러한 방법을 적용하는 경우 배기가스 유동에 대한 유량의 제어기능이 저하되는 문제가 발생한다.

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Experimental Study on the Characteristics of Turbulent Wall Pressure Fluctuation Over Compliant Coatings (유연재 코팅 평판의 난류 변동압력 특성에 관한 실험적 연구)

  • Park, Kyung-Hoon;Lee, Seung-Jae;Shin, Ku-Kyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.26 no.6
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    • pp.293-300
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    • 2007
  • Turbulent boundary layer over an underwater vehicle is formed when it moves underwater and wall pressure fluctuation within the turbulent boundary layer generates flow-induced noise by exciting the elastic hull of the underwater vehicle. One of the methods to reduce this flow noise is to attach a compliant layer on the surface of the vehicle. In order to observe the possibility of noise reduction in the water when the compliant layer treatments are applied on the surface, three types of specimens those are a bare steel plate, a steel plate coated with neoprene and a steel plate with polyurethane coating material are tested at various flow speeds in a low noise cavitation tunnel. This paper presents the results of measurements and analysis of wall pressure fluctuations which is a main source of flow noise, within the turbulent boundary layer on three specimens. Its results could be shown that about 10dB reduction of wall fluctuation pressure at high frequencies was achieved due to the dissipation of turbulent energy by the compliant coating while it makes the turbulent boundary layer thicker and changes the behavior of turbulent flow in the layer.

Papers : Flow Noise due to the Impinging Vortex to the Chamfered Forward Step (논문 : 모따기 된 전향계단에 부딪치는 와류에 의한 유동소음)

  • Yu,Gi-Wan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.1
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    • pp.28-35
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    • 2002
  • In cavity flow, the rectangular step generates so strong sound that many researchers have investigated method to suppress the nois during interaction between vortical flow and rectangular forward step. In this study the flow noise from the vortex motion in two-dimentional low Mach number flow past a forward step with various chamfering angle is calculated numerically. Inviscid incompressible discrete vortex model and matched asymptotic expansion(MAE) theory are applied to obtain the inner flow field and the outer noise field. Both source acoustic pressure and sound intensity are obtained with various chamfering height, chamfering angle and initial vortex position. The pressure amplitude is most suppressed when the chamfering angle is between $15^{\circ}C$ and $30^{\circC}$ at the chamfering length of 30% of the step height.

Four-Parameter Study on the Jet Regurgitnant Mode of Resonant Tube (공진 관의 토출 모드에 대한 네 가지 매개 변수 연구)

  • Chang Se-Myong;Lee Soogab
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • pp.255-258
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    • 2000
  • 초음속 유동장 내에 설치된 끝이 막힌 관에 의해 발생하는 공진 현상에는 스크리치 모드 (jet screech mode)와 토출 모드 (jet regurgitant mode)가 있다 이중 토출 모드는 원리상 음향학적 공진과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 경계 조건으로, 주어진 강도와 주파수를 갖는 마하 수의 진동을 통하여 압축성 유동장을 가진하는 개념적 모델을 통하여 공진 현상을 모사한다. 비선형 효과의 탐구를 위해 축대칭 오일러 방정식을 수치적으로 풀이하면서, 4 가지의 주요한 파라메터들 (가진 강도, 가진 주파수, 진 동부와 관 사이의 거리, 관의 깊이)을 추출하고 이에 대한 영향을 연구하였다. 또한 비선형 유동 효과에 의해 발생하는, 고전 이론에 의해 예측된 공진 주파수와의 차이를 정량적으로 나타내고 그 원인을 고찰하였다.

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Prediction of Aeroacoustics Noise of Pantograph via Low Speed Wind Tunnel Test and Flow Simulation (저속풍동실험 및 유동해석을 통한 고속전철 판토그라프의 유동소음 해석)

  • 조운기;이종수
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.1207-1214
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    • 2001
  • The paper deals with the computational approach in analysis and design of pantograph panhead strips of high-speed railway in aerodynamic and aeroacoustic concerns. Pantograph is an equipment such that the electric power is supplied from catenary system to train. Due to the nature of complexity in high-speed fluid flow, turbulence and downstream vortices result in the instability in the aerodynamic contact between panhead strips and catenary system, and consequently generate the considerable levels of flow-induced sound. In this paper, based on the preceding low speed wind-tunnel test and simulations, the aerodynamic and aeroacoustic characteristics in low speed are analyzed.

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