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문제 정의

  • 이번 강좌에서는 현재 유동소음문제에 가장 많이 적용되고 있고 가장 기초가 되는 Lighthill, Curle 그리고 Ffowcs Williams & Hwacking의 음향 상사식에 대해서 간략히 기술하고 적용 예를 들어 유동소음의 기초이론에 대한 이해를 도모하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유동소음은 어떠한 소음을 다루는 분야인가? 유동소음은 유체역학적 힘이나 유동으로부터 기인하는 움직임 때문에 발생하는 소음을 다루는 분야이다. 홴 위의 비정상 유체역학적 힘이나 난류 유동으로 인하여 발생하는 소음은 유동소음분야에 속하고, 작은 가전기계에서 큰 비행기까지 다양한 기계에 다양한 용도로 사용되는 각종 홴, 항공기, 선박, 잠수함의 추진기, 신재생에너지 원인 풍력터빈까지 유동소음을발생하는기기는다양하게존재한다(1,2).
유동소음분야가 처음으로 제시된 내용은 어떻게 되는가? 고체의 진동으로 인하여 발생하는 구조기인 소음과는 달리 유동소음은 1950년도 까지도 발생 메커니즘에 대한 수학적 정의가 이루어지지 않다가, 1950년 초에 당시 새로운 승용 항공기로 도입한 제트 비행기에서 발생하는 제트소음의 발생 메커니즘을 이해하기 위하여 발표한 Lighthill의 음향상사식(acoustic analogy)을 통하여 처음으로 유동소음원에 대한 수학적 정의가 이루어졌다(3). Manchester 대학의 Lighthill이 1950 년대에 음향상사식을 제시한 이후로 음원과 음장의 특성을 고려한 다양한 형태의 상사식이 유도되었고, 현재 다양한 유동소음 관련 공학적 문제에 응용되고 있다(3,4,5).
유동소음이 발생하는 기기로 무엇이 있는가? 유동소음은 유체역학적 힘이나 유동으로부터 기인하는 움직임 때문에 발생하는 소음을 다루는 분야이다. 홴 위의 비정상 유체역학적 힘이나 난류 유동으로 인하여 발생하는 소음은 유동소음분야에 속하고, 작은 가전기계에서 큰 비행기까지 다양한 기계에 다양한 용도로 사용되는 각종 홴, 항공기, 선박, 잠수함의 추진기, 신재생에너지 원인 풍력터빈까지 유동소음을발생하는기기는다양하게존재한다(1,2).
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참고문헌 (12)

  1. Lee, S. Y., Heo, S. and Cheong, C. U., 2010, Prediction and Reduction of Internal Blade-passing Frequency Noise of the Centrifugal Fan in a Refrigerator, International Journal of Refrigeration, pp. 1129-1141. 

  2. Lee, G.-S., Cheong, C. U., Shin, S.-H. and Jung, S.- S., 2012, A Case Study of Localization and Identification of Noise Sources from a Pitch and a Stall Regulated Wind Turbine, Applied Acoustics, Vol. 73, pp. 817-827. 

  3. Lighthill, M. J., 1952, On Sound Generated Aerodynamically: I. General theory, Proc. R. Soc. London Ser. A, Vol. 211, No. 1107, pp. 564-587. 

  4. Curle, N., 1955, The Influence of Solid Boundaries upon Aerodynamic Sound, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, pp. 505-514. 

  5. Ffowcs Williams, J. E. and Hawkings, D. L., 1969, Sound Generated by Turbulence and Surfaces in Arbitrary Motion, Philosophical Transactions of The Royal Society, Vol. A264, pp. 321-342. 

  6. Morfey, C. L., 1976, Sound Radiation due to Unsteady Dissipation in Turbulent Flows, Journal of Sound and Vibration, Vol. 48, pp. 95-111. 

  7. Morfey, C. L., 2003, The Role of Viscositi in Aerodynamic Sound Generation, International Journal of Aeroacoustics, Vol. 2, pp. 230-240. 

  8. Obermeier, F., 1985, Aerodynamic Sound Generation caused by Viscous Processes, Journal of Sound and Vibration, Vol. 99, pp. 111-120. 

  9. Verzicco, R., Iafrati, A., Riccardi, G. and Fatica, M., 1997, Analysis of the Sound Generated by the Pairing of Two Axisymmetric Co-rotating Vortex Rings, Journal of Sound and Vibration, Vol. 200, pp. 347-358. 

  10. Amiet, R. K., 1975, Acoustic Radiation from an Airfoil in a Turbulent Stream, Journal of Sound and Vibration, Vol. 41, No. 2, pp. 407-420. 

  11. Amiet, R. K., 1976, Noise due to Turbulence Flow Past a Trailing Edge, Journal of Sound and Vibration, Vol. 47, No. 3, pp. 387-393. 

  12. Dowling, A. P. and Williams, J. E. F., 1983, Sound and Sources of Sound, New York: John Wiley & Sons, INC. 

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