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공명기의 주기적 배치에 의한 팬 소음 저감
Fan noise reduction using periodic resonators 원문보기

한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집, 2012 Apr. 26, 2012년, pp.783 - 784  

허용호 (한국과학기술원 소음진동연구센터) ,  임은옥 (한국과학기술원 소음진동연구센터) ,  이정권 (한국과학기술원 소음진동연구센터)

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문제 정의

  • 본 연구에서는 측지 공명기가 주기적으로 배열되어 있는 관로를 이용하여 팬의 날개통과주파수와 같은 특정 주파수와 그 고조파에서 반사계수를 높여서 소음 저감 설계를 하고자 하였다. 음향 전파 저지대역은 공명기의 길이와 주기길이, 배열된 공명기의 개수에 의해 영향을 받으므로, 이 설계 변수들을 조정하여 원하는 주파수 대역에 저지대역을 형성시키고자 하였다.
  • 본 연구에서는 측지 공명기가 주기적으로 배열되어 있는 관로를 이용하여 팬의 날개통과주파수와 같은 특정 주파수와 그 고조파에서 반사계수를 높여서 소음 저감 설계를 하고자 하였다. 음향 전파 저지대역은 공명기의 길이와 주기길이, 배열된 공명기의 개수에 의해 영향을 받으므로, 이 설계 변수들을 조정하여 원하는 주파수 대역에 저지대역을 형성시키고자 하였다.
  • 측지 공명기가 주기적으로 배열되어있는 주기관에서 공명기와 주기적 배열에 의해 발생하는 두 저지대역을 이용하여 팬으로부터 방사되는 소음을 저감하고자 하였다. 측지 공명기의 관의 길이 및 배열된 주기 길이를 조정함으로써 팬소음에서 나타나는 회전 주파수 소음과 축회전 주파수 (BPF) 소음을 줄일 수 있는 설계를 제시하였으며, 삽입손실을 구하여 소음저감 성능을 관찰하였다.

가설 설정

  • 는 음원의 임피던스이다. 시뮬레이션에서 Zr 은 같은 크기의 무한 배플위의 강체 피스톤의 방사 임피던스를, Zs 는 무반사 조건을 가정하여 계산을 진행하였다.
  • 측지 공명기가 주기적으로 배열되어 있는 주기 관에서 무한히 반복되는 길이 d를 갖는 셀에 의한 분산관계식은 Bloch 파수, kB, 와 파수 k와의 관계로 표현되며(2), 이 때 관로의 벽이나 점성에 의한 손실은 없고, 단순 매질, 시간조화 특성을 갖는 관로를 가정한다.
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