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문제 정의
- 전달행렬법에 의하여 공명기 배열을 설계하였으며, 제어 주파수는 1차 폭발 주파수인 42 Hz로 조정하였다. 또한 공명기 배열 이외의 소음기 내부에 추가적인 배플(baffle)들을 설치하고 그 간격이 80, 125 Hz 주파수 파장의 1/4이 되도록 최적 배치하여 해당 주파수에 대한 소음 저감 성능도 높이고자 하였다. 최종적으로 도출된 공명형 소음기의 실선 설치 모습은 Fig.
- 이 논문은 위의 공명기 배열을 이용한 공명형 소음기, 공명기 배열과 기존의 흡음형 소음기가 결합된 조합형 소음기에 대하여 저주파수 대역 성능 검증하고, 공명형 소음기와 조합형 소음기를 이용한 실선 배기 소음 제어 시험 결과를 담고 있다. 유동을 고려한 소음기의 성능 시험을 통해서 저주파수 대역에서의 소음기의 성능을 확인하였으며, 이를 바탕으로 실선 소음기 성능 시험을 통해서 소음기의 성능을 검증하였다.
- 박용 중속 디젤 엔진의 배기 소음은 엔진 폭발 주파수에 의하여 특정 저주파수 대역의 소음 성분이 지배적으로 나타나나, 기존에 적용되고 있는 흡음형 소음기만으로는 저주파수 대역에서의 낮은 흡음성능과 소음기 제원 증가에 따른 주위 구조와의 간섭 및 공간상의 제약 등에 의해 배기소음을 효과적으로 제어하기가 어렵다. 이 연구는 기존 흡음형 소음기가 지닌 한계점을 극복하기 위해서 가상구획으로 구분된 동심홀 공명기 배열을 이용한 공명형 소음기 단독 또는 기존의 흡음형 소음기와 개발된 공명형 소음기를 결합한 조합형 소음기를 이용하여 박용 디젤 엔진의 배기 소음을 성공적으로 제어하였다.
- 선박의 디젤 엔진 배기 소음기의 경우 기본적으로 흡음형 소음기로 구성된 경우가 거의 대부분이었기 때문에 저주파수 대역의 엔진 배기 소음 저감에는 취약했던 것이 사실이다. 이 연구에서는 이러한 저주파수 대역의 취약한 성능을 보완하고자 공명기 배열로 이루어진 공명형 소음기를 이용하여 기존 흡음형 소음기에 공명형 소음기를 결합시킨 새로운 형태의 조합형 소음기(hybrid silencer)를 개발하였다. 이때 공명형 소음기에 삽입되는 공명기 배열의 경우 엔진 폭발 주파수 소음 제어에 최적화시킨 형태로 설계를 하여 소음기 성능을 극대화시키려 하였다.
가설 설정
- 공명형 소음기 성능은 전달행렬법을 이용하여서 소음기를 공명기 3개가 결합된 형태로 가정한 후각 공명기의 전달행렬을 곱함으로써 추정하였다.
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