• 항공우주기술
• /
• 제1권2호
• /
• pp.91-104
• /
• 2002

우주 발사체 및 과학관측로켓에 유발되는 음향 하중의 주 원인은 추진기관의 제트 소음에 의한 것이다. 따라서 성공적인 임무 수행을 위한 음향 하중의 저감을 위해서는 반드시 추진 기관의 제트 소음(초음속)의 특성을 파악하는 것이 필요하다. 이를 위해 먼저 제트 유동에 의한 음향 하중의 발생 메카니즘을 살펴보았다. 그리고, 음향 하중에 영향을 주는 인자를 도출하고, 도출된 인자에 따른 음향 하중의 특성 변화를 살펴보았다. 3단형 과학 관측 로켓(KSR-III)의 음향 하중의 시공간적인 특성을 엔진 연소 시험시 측정된 소음 신호를 이용하여 분석하였다. KSR-III의 음향 하중의 최대값은 250 Hz, 500 Hz의 옥타브 밴드에 집중되어 있으며, 공간적으로 랜덤함을 알 수 있었다. 또한 추후 음향 하중의 특성 파악을 위한 자체적인 연구 방향을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권8호
• /
• pp.92-98
• /
• 2005

스크린은 유동저항을 일으켜 유동의 난류, 속도 및 압력 특성을 변화시킬 수 있으며, 이에 따라 유동제어 방법으로 널리 사용되어 왔다. 과거 관련 분야 연구들은 마하수가 0.3에서 0.7 사이의 유동에 제한되어 왔고, 초음속 유동에서 나타나는 충격파 구조에 대한 연구는 수행되어진 바 없다. 따라서 본 연구에서는 철선으로 엮어진 스크린 후방에서 나타나는 축대칭 초음속 제트유동장에 대한 실험적 관찰이 이루어졌다. 다양한 제트유동 팽창조건에 대하여 스크린 후방에서 연속 및 순간광원을 이용한 쉴리렌 유동가시화와 피토압력/유동소음 측정이 이루어졌다. 노즐 출구에 설치된 스크린의 다공도와 설치 기울기 변화에 따른 영향도 관찰되었으며, 얻어진 결과는 스크린이 설치되지 않은 경우와 서로 비교되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.329-334
• /
• 2007

초음속 제트 마하수 1.07부터 1.2 범위에서 축대칭 제트 스크리치 톤을 해석하였다. 축대칭 모드는 낮은 마하수 축대칭 제트의 지배적인 스크리치 톤 모드이다. 난류 해석을 위해 수정된 Spalart-Allmaras 모델을 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식에 사용하였다. 스크리치 톤 해석에서 중요한 음파의 전파, shock-cell 구조, shock-cell의 비정상 거동 및 거대한 불안정 파를 정확히 계산하기 위해 비반사 특성 경계조건과 연계한 고차정확도의 ENO 기법을 사용하였다. 수치해석결과는 다른 연구자들의 실험 결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에 사용된 수치 기법들이 초음속 제트 유동 구조 및 소음연구에 유용함을 확인하였다.

• 소음진동
• /
• 제11권2호
• /
• pp.241-248
• /
• 2001

The present paper describes experimental and computational work to augment the magnitude of the impulsive wave. An experiment was performed using a simple shock tube with an open end and numerical calculations were carried out to solve the unsteady, axisymmetric, inviscid, compressible governing equations. The control strategy applied was to alter the exit geometry of a straight tube to a sudden enlargement tube and a flare tube. The effects of the configurations of the tube exit on the magnitude of the impulsive wave were investigated over the range of the weak shock Mach number from 1.01 to 1.10. The results obtained were compared to those of the straight tube tests. The numerical result predicted the magnitude of the experimented impulsive waves with a good accuracy. The present passive control technique enabled the magnitude of the impulsive wave to augment by about 23 percent, compared to that of the straight tube of no control.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.798-803
• /
• 2003

The objective of the present study is to investigate the changes in the acoustic source characteristics and far-field noise propagation in an incompressible round jet at Re=10000 for single-frequency excitations using large eddy simulation and Lighthill acoustic analogy. We apply excitations at a frequency corresponding to the jet-column mode ($St_{D}=0.85$) or maximum growth rate in the shear layer ( $St_{\theta}=0.017$ ). The acoustic source derived from the Lighthill acoustic analogy is the second spatial derivative of the Reynolds stresses. In the case of $St_{D}=0.85$, vortex ring and large scale structures are dominant sources, whereas in the case of $St_{\theta}=0.017$, the main sources are located at an upstream position along the shear layer than in the uncontrolled case. Also, the far-field noise propagates along the axial direction due to excitation.

• 한국추진공학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.83-87
• /
• 1998

액체로켓엔진에서 발생하는 초음속 제트 소음을 감소시킬 수 있는 물 분사형 소음기를 설계, 제작하여 물의 질량 유동률, 1차관 길이, 그리고 2차 확장관의 지름과 같은 기하학적 변화에 따른 성능 시험을 수행하였으며, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 동일한 물의 질량 유동률에서, 1차관의 길이가 길수록 효과이었다. 2. 물이 질량 유동률이 증가하면, 소음은 감소한다. 3. 최적의 물 질량 유동률은 추진제 공급량의 10∼12배 정도이다. 4. 소음기에 2차 확장관을 부착할 경우, 약 30㏈ 정도 소음감소 효과를 얻을 수 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제12권7호
• /
• pp.510-519
• /
• 2002

The present study addresses a computational work of the weak shock wave propagating inside an automobile exhaust muffler. Several different types of the silencer systems are employed to investigate the magnitude of the shock wave during propagating through them. The Initial shock wave Mach number $M_s$ is varied between 1.01 and 1.30, and a normal shock wave is given at the inlet of the silencer systems. The second order total variation diminishing scheme Is employed to solve the two dimensional, compressible, unsteady Euler equations. The present computational results are compared with the previous experimental ones available. The present computations predict the experimental results with a quite good accuracy. Of the four silencer systems applied. the most desirable silencer system to reduce the peak pressure at the exalt of the exhaust pipe is discussed from the Point of view of the engineering design of the silencer systems.

• 소음진동
• /
• 제11권2호
• /
• pp.285-291
• /
• 2001

The impingement of a weak shock wane discharged from the open end of a shock tube upon a flat plate was investigated using shock tube experiments and numerical simulations. Harten-Yee Total Variation Diminishing method was used to solve axisymmetric, unsteady, compressible flow governing equations. Experiments were carried out to validate the present computations. The effects of the flat plate and baffle plate sizes on the impinging flow field over the flat plate were investigated. Shock Mach number was varied in the range from 1.05 to 1.20. The distance between the plate and shock tube was changed to investigate the effect on the peak pressure. From both the results of experiments and computations we obtained a good empirical equation to predict the peak pressure on the flat plate.

• 한국음향학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.320-329
• /
• 2021

본 논문에서는 선박 수중방사소음 저감을 위한 에어마스커의 기포크기 추정 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Rayleigh의 제트 불안정 모델과 연속 조건을 이용하여 유도된 기존 모델에 공기의 제트유속을 도입함으로써 저속유동 조건에서 발산하는 단점을 보완 하였다. 공기의 제트유속은 유동이 없는 경우 기포의 크기를 이용하여 추정하였다. 유동이 없는 매질에서 기포의 크기는 분사된 공기의 레이놀즈수를 기반으로 층류구간, 천이구간, 그리고 난류구간으로 나누어 경험적 방법으로 추정 하였다. 제시된 기포크기 추정 모델은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 해석결과 그리고 기존 문헌의 실험결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 끝으로, 음향 역산법을 활용하여 대형터널에서 수행된 에어마스커 공기분사 실험의 계측된 삽입손실로부터 기포의 분포를 추정하였다. 역산된 기포분포와 기포크기 추정 모델의 추정 결과를 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.2066-2070
• /
• 2003

This experimental study describes the propagation characteristics and suppression of the impulse noise emitted from the exit of a perforated pipe attached to the open end of a simple shock tube. The experiment is performed through the systematic change of the shock wave Mach number and the geometrical parameters such as the porosity, hole diameter and length of the perforated pipe. The experimental results for the near and far sound field are presented and explained in comparison with those for a straight pipe. The results obtained show that for the near sound field the impulse noise strongly propagates toward to the pipe axis, but for the far sound field the impulse noise uniformly propagates toward to the all directions, indicating that the directivity pattern is almost same regardless of the pipe type. Moreover, the noise reduction performance of perforated pipe depends upon the condition of sound field. For the near sound field the perforated pipe has a little performance to suppress the impulse noise, but for the far sound field the perforated pipe has little performance to suppress the impulse noise.