An Experimental Study on Noise Phenomena in Supersonic Over-expanded Jet

초음속 과팽창 제트에서 발생하는 소음현상에 관한 실험적 연구

The present paper describes an experimental work to investigate a transonic resonance in supersonic jet that is discharged from a convergent-divergent nozzle. When the nozzle m: at low nozzle pressure ratios, the shock occurs within the divergent section of the nozzle. The transonic resonance of a jet flow is generated by an emission of strong acoustic tones due to the unsteadiness of the shock. A Schlieren optical system is used to visualize the supersonic jet flow In order to specify the flow resonance of a jet, acoustic measurements are performed to obtain noise spectra. The acoustic characteristics of transonic resonace are compared with those of screech tones. The results obtained show that unlike screech frequency, the transonic reso- nace frequency somewhat increases with increasing the nozzle pressure ratio.

본 논문은 초음속 제트에서 발생하는 천음속 공명현상에 대한 실험적 연구를 기술한다. 초음속 노즐이 매우 낮은 압력비에서 작동될 때, 노즐내의 확대부에서 충격파가 발생한다. 천음속 공명현상은 이러한 충격파의 불안정한 진동에 의한 강한 음파의 발생에 기인한다. 제트 유동장은 쉴리렌 광학장치를 이용하여 가시화 하였다. 제트유동의 천음속 공명현상을 조사하기 위하여, 음향측정을 수행하였다. 천음속 공명 현상의 음향특성은 스크리치 톤과 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 결과에 의하면, 스크리치 톤의 주파수와는 달리, 천음속 톤의 주파수는 노즐 압력비가 증가할수록 증가한다.