• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2014

• 한국음향학회지
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• 제43권5호
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• pp.557-569
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• 2024

최근 유체와 에너지의 전달 성능을 향상시키기 위해 가압 장치의 작동 속도가 증가하고 있으며, 이는 유체의 이송 속도를 증가시켜 유체에 의한 소음의 상대적 기여를 높이고 있다. 배관계의 설계 단계에서 소음 성능을 평가하기 위해서는 유동소음의 특성에 대한 분석이 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 배관에서 발생하는 소음의 발생 메커니즘 및 전파 특성에 대하여 수치적으로 분석하였다. 압축성 대 와류 모사 기법을 이용하여 오리피스 배관 요소를 지나는 유체에 의해 발생하는 벽면 압력 가진력을 예측하였다. 이후, 파수-주파수 분석법을 이용하여 유동 기인 진동과 음향 기인 진동의 가진력으로 알려진 비압축성 및 압축성 압력 성분으로 분리하였다. 분리된 비압축성 및 압축성 벽면 압력 성분을 이용하여 각 압력 성분의 전파 및 기여도 특징을 분석하였으며, 유동장 분석을 통해 비압축성 및 압축성 압력 성분과 배관 내부 유동의 상관성을 분석하여 유동소음의 발생 메커니즘과 전파 특성을 규명하였다. 이를 통해 비압축성 벽면 압력 성분의 경우 소음원 인근 영역에서 기여도가 큼을 확인하였으며, 압축성 벽면 압력 성분의 경우 소음원 상류 및 하류 방향으로 장거리 전파됨에 따라 기여도가 증가함을 정량적 및 시각적으로 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.705-712
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• 2022

감압밸브에서 발생하는 급격한 압력저하는 강한 소음원으로 작용하여 배관을 따라 압축성 압력섭동을 전파시키며, 이는 음향유기진동의 가진원으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 감압밸브가 있는 배관 시스템에서 곡관에 의한 압축성 압력섭동의 저감 효과를 확인할 수 있는 수치기법을 개발하였다. 배관 내 밀도 변화에 의한 음향파 성분을 모사하기 위해 고정밀 해석기법인 비정상 압축성 대와류모사 기법을 적용하였으며, 아격자 모델로는 Smagorinsky-Lilly 모델을 적용하였다. 배관을 따라 전파되는 압축성 압력섭동 성분을 유동장 정보로부터 추출하기 위하여 파수-주파수 분석을 수행하였으며, 곡관을 기준으로 상류방향 배관과 하류방향 배관의 벽면 압력을 활용하였다. 이를 통해 평면파 성분과 n=1에 해당하는 모드 성분이 하류 방향을 따라 강하게 나타나는 것을 확인하였으며, 곡관을 전후로 전체 음향파워가 3 dB 저감되는 것을 확인함으로써 곡관에 의한 압축성 압력섭동 저감 효과를 확인하였다.