• Title/Summary/Keyword: 음향장

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Numerical Analysis of Performance and Combustion Characteristics in a liquid Propellant Rocket Engine with baffle (배플을 장착한 액체 추진제 로켓엔진의 성능 및 연소 특성 해석)

  • 문윤완;김영목
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.4-5
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    • 2002
  • 로켓 엔진의 개발에 있어 성능과 수명(life time)에 가장 문제가 되는 것은 연소 안정성에 있다. 일반적으로 연소 불안정을 야기시키는 것은 3가지로서 축방향(longitudinal), 반경방향(radial)과 접선방향(longitudinal) 모드(mode)가 있다. 이와 같은 모드를 제어하는 방법에는 수동적 제어방법으로 음향공(acoustic cavity)과 배플(baffle)이 있으며, 음향공은 모드에 관계없이 특정한 주파수에 맞추어 체적을 조절하여 음향파(acoustic wave)를 감쇄시키는 것이고 배플은 주파수에 관계없이 접선방향 모드를 제어하는 것이 기본 목적이나 허브(hub)를 설치하여 반경방향 모드까지 제어할 수 있다. 음향공은 엔진의 성능 또는 연소장에는 영향을 주지 않고 작동하는 반면, 배플은 초기 엔진설계를 할 때 고려하지 않으면 후에 배플을 장착하였을 때는 초기 설계의 제한 때문에 장착의 어려움과 성능 및 연소장에 영향을 미쳐 원하지 않는 엔진의 시험 결과를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 KSR-III와 동일한 조건의 연소기에서 다양한 배플을 장착하였을 경우에 대하여 성능과 연소장에 대하여 예측하였다.

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THREE DIMENSIONAL CHARACTERISTICS OF WAKES OVER A CIRCULAR CYLINDER IN THE B-MODE USING HIGH ORDER SCHEME (고해상도 수치기법에 의한 B-Mode 영역에서 원형실린더 주위의 3차원 후류 유동특성 연구)

  • Kim, T.S.;Lee, S.S.;Kim, J.S
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03a
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 300${\sim}$1000범위에서 고차 고해상도기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

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THREE DIMENSIONAL CHARACTERISTICS OF WAKES OVER A CIRCULAR CYLINDER IN THE B-MODE USING HIGH ORDER SCHEME (고해상도 수치기법에 의한 B-Mode 영역에서 원형실린더 주위의 3차원 후류 유동특성 연구)

  • Kim, T.S.;Lee, S.S.;Kim, J.S.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 $300{\sim}1000$범위에서 고차 고해상도 기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

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Sound Generation Due to a Spinning Vortex Pair Near the Flat Wall (평면 벽 근처에서 회전하는 와류쌍에 의한 음향발생)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 벽면 근처에 가까이 위치하는 회전와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 벽면이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하였으며, 벽면에서는 벽면 효과를 음향장에 고려하였다. 자유흐름장에 놓인 와류쌍이 대칭인 나선팔을 갖는 반면에, 벽면이 있는 경우엔 음파가 전달되는 경로를 따라 방향성이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 벽면이 존재하는 경우에 비정상 수력정보를 이용하여 근거리와 원거리 음장을 동시에 수행할 수 있음을 알아내었다.

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Nonlinear Acoustic Effect in Two-glass-plate Layers (이중 접합된 유리판에서의 비선형 음향 효과)

  • 정경일
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06e
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    • pp.99-102
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    • 1998
  • 입사된 음파에 대한 배지동의 발생이 물체내 결함이 존재할 때에 나타나는 중요한 비선형 효과라는 것을 이용하여 단순화된 실험실 조건의 겹쳐진 두 장의 유리판에 적용하였다. 본 논문에서는 층상 접합 물체에 있어서의 비파괴 검사법을 위해 접합되지 않은 부분은 두 장의 유리판 사이의 공기 층으로 단순화되었고, 접합되어진 부분은 물 층으로 간주하여 실험을 진행하였고 서로 다른 조건의 두 접합 부분으로부터 발생된 주파수 응답을 관찰하였다. 결과로써 입사된 음파에 대한 배진동의 발생이 공기층에서 두드러지게 나타났지만, 물층에서는 배진동의 발생이 억제되었다. 이 결과로부터 배진동의 발생은 이차원적인 겹쳐진 물체에도 적용 가능함을 알 수 있었다.

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A Study for Estimation of Sound Source Location using $8{\times}8$ Microphone Array ($8{\times}8$ 마이크로폰 정방 배열을 이용한 음원 위치 추정에 관한 연구)

  • 송성근
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06d
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    • pp.68-71
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    • 1998
  • 본 연구에서는 64(8$\times$8) 개의 마이크로폰 정방 배열에 의한 음장 가시화 시스템을 설계하고 , FFT 알고리즘과 원거리 음향 홀로그래피법 알고리즘을 이용한 음원 위치 추정에 관하여 기술한다. 본 연구에서 설계한 측정 시스템은 방사된 음들을 동시에 수음할수 있으며 실시간 데이터 처리가 가능하다. 또한 짧은 계측시간과 고분해능으로 실음장에서 안정하게 음원의 위치를 추정할 수 있다. 본 연구의 타당성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 잉하여 마이크로폰 간격 및 측정면의 최적 조건을 구한 후 실음장 측정 실험에 적용하였다. 시뮬레이션 데이터와 실험 데이터를 비교.분석한 결과 타당성을 검증할 수 있었다.

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An Experimental Study on Effect of Half-Wave Resonator Position on Acoustic Damping in a Combustion Chamber (연소실내 공명기 장착 위치에 따른 음향갑쇠 효과에 관한 실험적 연구)

  • Sohn, Chae-Hoon;Kim, Chul-Hee
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • Effect of radial position of half-wave resonator is investigated experimentally for acoustic damping in a combustion chamber by adopting acoustic cold test. Acoustic damping is quantified by damping factor. When resonator with optimal tuning length is installed, damping is enhanced as its radial location is away from the center of the faceplate. And, spatial profile of damping factor is similar to that of the amplitude of the acoustic mode to be damped. As the location is close to the center, acoustic damping is mitigated and independent of the resonator length. On the other hand, the resonator with non-optimal length dose not show any effects of its radial position. Acoustic-damping capacity can be evaluated as functions of resonator length and position.

An Experimental Study on Effect of an Acoustic Resonator Position on Suppression of Pressure Oscillations in a Model Combustion Chamber (모형 연소실내 음향 공명기 장착 위치에 따른 압력 섭동 감쇠 효과에 관한 실험적 연구)

  • Sohn, Chae-Hoon;Kim, Chul-Hee;Park, Ju-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.17-20
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    • 2007
  • Effect of radial position of half-wave resonator is investigated experimentally for acoustic damping of tangential mode in a combustion chamber by adopting acoustic cold test. When resonator with optimal tuning length is installed, damping is enhanced as its radial location is away from the center of the faceplate. And, radial profile of damping factor is similar to that of the amplitude of the acoustic mode to be damped. As the location is close to the center, acoustic damping is mitigated and independent on the resonator length. on the other hand, the resonator with non-optimal length dose not show any effect of its radial position.

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Comparison of the acoustical performance of auditoria by shapes using acoustic simulation and listening tests (시뮬레이션과 청감실험을 통한 공연장 형태별 음향성능 비교분석)

  • Chanwoo Kang;Chan-Hoon Haan
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.42 no.3
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    • pp.189-202
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    • 2023
  • In this study, the acoustic performance was analyzed by architectural shapes of the hall. There are four architectural shapes of halls. They are rectangular, horseshoe, surround, and fan-shape. Eight acoustic parameters were used to determine the acoustic performance. These are RT60, EDT, C80, BQI, LF, Gmid, G125 and ITDG. First, measurement data of famous concert halls around the world were analyzed. The correlation coefficient R was obtained by regression analysis of the relationship between the subjective ranking of the halls and the acoustic parameters. It was found that BQI, G, and ITDG have higher correlation coefficients R. Also the average of acoustic parameters for each architectural shape were obtained. The total acoustic performance for each shape was calculated by using the correlation coefficient R as a weight for each acoustic parameters. As a result, rectangular halls and horseshoe halls showed good acoustical performances. Second, 3D models of each architectural shape were created and acoustic simulation had been performed. The simulation was performed by creating 3D models of each four shapes of concert halls with the same volume and sound absorption coefficient. Listening test was carried out using the sound source which is created from impulse responses of 3D model. As a result, rectangular hall and horseshoe hall showed the best performance however surround hall and fan-shaped hall showed relatively poor performance.