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유동소음 가시화와 저감을 위한 수치해석의 적용 원문보기

한국CDE학회지 = CDE review, v.23 no.1, 2017년, pp.38 - 44  

임태균 (쎄딕주식회사) ,  전완호 (쎄딕주식회사) ,  김연호 (쎄딕주식회사) ,  최익황 (쎄딕주식회사) ,  김재성 (한국과학기술정보연구원)

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문제 정의

  • 소음의 스펙트럼 특성에 따라 분절소음(discrete noise), 광역소음(broadband noise), 충격성 소음(impulse noise)으로 구분될 수 있다. 소음은 다양한 산업분야와 제품들로부터 발생될 수 있지만, 여기서는 유체기계의 한 부분인 팬에 의한 공기 전달 소음을 살펴보고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
팬의 구성요소는? 팬의 구성요소를 살펴보면 일반적으로 깃(blade) 또는 날개바퀴(impeller)로 이루어진 회전부와 사용자의 안전과 회전부를 보호하기 위한 케이싱(casing)또는 쉬라우드(shroud)로 구성된다. 유체기계에서 발생하는 유동소음은 회전부의 회전에 의해 유도되는 유동이 발생시킨다.
제품으로부터 발생되는 소음은 어떻게 구분되는가? 한편, 제품으로부터 발생되는 소음 발생 및 전달경로에 따라서 구조전달소음(structure borne noise)과 공기전달소음(air borne noise)으로 구분된다(그림 1 참조). 소음의 스펙트럼 특성에 따라 분절소음(discrete noise), 광역소음(broadband noise), 충격성 소음(impulse noise)으로 구분될 수 있다.
최근 소음에 의한 환경 문제가 주목받는 이유는? 사람이나 동물은 여러 외부 신호 중 청각신호에 예민하게 반응해서 생리적으로 소화기계, 호흡기계, 순환기계에 영향을 미치며, 학습 및 작업능률을 저하시키고, 수면을 방해하는 것으로 알려져 있다. 특히 순간적이지만 매우 큰 소음이나 장시간 동안 지속적으로 과도한 소음에 노출되는 경우 영구적으로 청력이 손실될 수 있다고 보고되었다. 이러한 이유로 최근 소음에 의한 환경 문제가 빈번히 대두되고 있어 각 산업분야에서는 제품들에 의해 발생하는 소음 표시를 의무화하여 정숙한 환경을 조성하기 위한 제도/법규를 마련하고 있는 추세이다.
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참고문헌 (13)

  1. Egan, M. David, "Architectural acoustics", J. Ross Publishing Classics, 2000. 

  2. Engineering acoustics/noise from cooling fans, https://en.wikibooks.org/wiki/Engineering_Acoustics/Noise_from_cooling_fans 

  3. Jeon, W. H., "유체 기계 소음 해석 소프트웨어의 이해와 소개", CAD&Graphics, 227-231, Nov., 2001. 

  4. Lighthill, M. J., "On sound generated aerodynamically, I. General Theory", Proc. Roy. Soc., A211, 564-587, 1952. 

  5. Ffowcs Williams, J. E. and Hwakings, D. L., "Sound generation by turbulence and surfaces in arbitary motion", Phil. Trans. Roy. Soc., A264, 321-342, 1969. 

  6. Lowson, M. V., "The sound field for singularities in motion", Proceedings of the Royal Society, Series A, Vol.286, No.1407, 559-572, 1965. 

  7. Jeon, W. H. and Lee, D. J., "An analysis of the flow and aerodynamic acoustic sources of a centrifugal impeller", Journal of Sound and Vibration, Vol.222, No.3, 505-511, 1999. 

  8. Jeon, W. H., Baek, S. J. and Kim, C. J., "Analysis of the aeroacoustic characteristics of the centrifugal fan in a vacuum cleaner", Journal of Sound and Vibration, Vol.268, No.5, 1025-1035, 2003. 

  9. Lim, T. G., Lee, S. M., Jeon, W. H. and Jang, C. M., "Characteristics of unsteady flow field and aeroacoustic noise in a regenerative blower", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol.29, No.5, 2005-2012, 2015. 

  10. Lim, T. G., Jeon, W. H. and Minorikawa, G., "Characteristics of unsteady flow field and flow-induced noise for an axial cooling fan used in a rack mount server computer", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol.30, No.10, 4601-4607, 2016. 

  11. 손일엽, 황재순, "[슈퍼컴퓨팅의 산업체 응용 동향과 사례]응용사례2. 열유체 해석 기술의 동향과 슈퍼컴퓨터 활용 사례", 한국CDE학회지, Vol.2015, No.1, 53-59, 2015. 

  12. Anderson, John D. Jr., Computational Fluid Dynamics, McGraw-Hill international Editions, 1995. 

  13. Neise, W., Review of fan noise generation mechanism and control methods, An International INCE Symposium of Fan Noise, 45-56, 1992. 

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