• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권1호
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• pp.1-15
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• 2008

An edgetone is the discrete tone or narrow-band sound produced by an oscillating free shear layer, impinging on a rigid surface. In this paper, 2-dimensional edgetone to predict the frequency characteristics of the discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle is presented using lattice Boltmznan model with 21 bits, which is introduced a flexible specific heat ratio y to simulate diatomic gases like air. The blown jet is given a parabolic inflow profile for the velocity, and the edges consist of wedges with angle 20 degree (for symmetric wedge) and 23 degree (for inclined wedge), respectively. At a stand-off distance w, the edge is inserted along the centerline of the jet, and a sinuous instability wave with real frequency is assumed to be created in the vicinity of the nozzle exit and to propagate towards the downward. Present results presented have shown in capturing small pressure fluctuating resulting from periodic oscillation of the jet around the edge. The pressure fluctuations propagate with the speed of sound. Their interaction with the wedge produces an irrotational feedback field which, near the nozzle exit, is a periodic transverse flow producing the singularities at the nozzle lips. It is found that, as the numerical example, satisfactory simulation results on the edgetone can be obtained for the complex flow-edge interaction mechanism, demonstrating the capability of the lattice Boltzmann model with flexible specific heat ratio to predict flow-induced noises in the ventilating systems of ship.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.2100-2108
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• 2001

The impinging tones by high-speed plane jets are experimentally investigated to study the edgetone characteristics. Experiment used a slit nozzle and a wedge system to generate edgetones. The jet in the experiment is varied from low to high subsonic speed to obtain the effect of the speed on the frequency characteristics of impinging tones. The experimental data obtained previously fur edgetones and platetones by various nozzles are compared with the present edgetone data. And the condition of tone generation, the frequency ranges, the effective source point and the sound pressure level are compared and discussed. It is found that the jet speed has no diect influence on the impinging tone characteristics. Regardless of the jet speed, the effective source point is about a quarter wavelength downstream from the edge tip. With increase in jet speed, the influence of the nozzle configuration is decreased and the operating frequencies show good coincidences by normalized parameters based on the slit thickness.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1210-1216
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• 2001

The impinging tones by high-speed plane jets are investigated for the characteristics of edgetone generation based on experimental observations. Experiment has been performed for edgetones with a slit nozzle and a wedge system. The jet in the experiment is varied from low to high subsonic speed to obtain the effect of the speed on the frequency characteristics of impinging tones. The experimental data obtained previously for edgetones and platetones by various nozzles are compared with the present edgetone data for the condition of tone generation, the frequency ranges and the effective source point. It is found that the jet speed has no fundamental influence on the impinging tone characteristics. Regardless of the jet speed, the effective source point is about a quarter wavelength downstream from the edge tip. With increase in jet speed, the influence of the nozzle configuration is decreased and the operating frequencies show good coincidencies by normalized parameters based on the slit thickness.

• 동력기계공학회지
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• 제11권1호
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• pp.82-91
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• 2007

기존의 2차원 FDLB 모델(D2Q21)에서 비열비 ${\gamma}$는 공간의 차원수(D)에 의존한다. 즉, 2차원 공간의 계산에서는 ${\gamma}=(D+2)/D=2.0$밖에 취할 수 없으며, 공기와 같은 실체기체를 전산모사 하기에는 여러 어려움이 있다. 이러한 이유 때문에 문헌[1]의 LBM에서 제안된 조정 가능한 비열비 모델을 2차원 FDLB모델에 적용하여 자려발생 에지톤(edgetone)의 수치계산이 수행되었다. wedge의 선단각도가 ${\alpha}=23^{\circ}$(Case I) 및 $20^{\circ}$(Case II)를 갖는 2가지 모델이 설정되었으며, 노즐출구에서 wedge선단까지의 거리 w/d는 $3d{\sim}12d$사이에서 주어졌다. edgetone은 노즐로부터 나온 분류와 edge의 상호작용으로 이난 음압(sound pressure)의 차에 의해서 소음이 발생하며, 이 음압은 다시 상류의 분류에 영향을 미쳐 분류의 변동을 가져온다. w/d가 ??9d이하인 경우, 피드백(feedback) 메커니즘에 기인한 주기적인 운동이 발생하지만, w/d가 큰 ??9d이상인 경우에는 분류의 불안정성 때문에 규칙적인 분류의 운동은 보이질 않으며, 이는 기존의 연구결과들과 잘 일치함을 보였다. 본 연구에서 적용된 모델을 이용하여 공기와 같은 2원자 기체의 비열비 ??${\gamma}=1.4$를 갖는 유체에 있어서 공력 소음의 수치예측이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권3호
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• pp.1106-1113
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• 1996

The phase criterion of the feedback cycle of low-speed edgetones has been obtained using the jet-edge interaction model which is based on the substitution of an array of dipoles for the reaction of the wedge to the impinging jet. The edgetone is produced by the feedback loop between the downstream-convected sinuous disturbance and upstream-propagating waves generated by the impingement of the disturbance on the wedge. By estimation of the phase difference between the downstream and the upstream disturbances, the relationship between the edge distance and the wavelength is obtained according to the phase-locking condition at the nozzle lip. With a little variation depending on the characteristics of jet-edge interaction, the criterion can be approximated as follows: h/.LAMBDA. + h/.lambda. = n - 1/4, where h is the stand-off distance between the nozzle lip and the edge tip, .LAMBDA. is the wavelength of downstream-convected wave, .lambda. is the wavelength of the upstream-propagating acoustic wave and n is the stage number for the ladder-like characteristics of frequency. The present criterion has been confirmed by estimating wavelengths from available experimental data and investigating their appropriateness. The above criterion has been found to be effective up to 90.deg. of wedge angle corresponding to the cavitytones.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권11호
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• pp.2032-2039
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• 2005

The lattice Boltzman method (LBM) and the finite difference-based lattice Boltzmann method (FDLBM) are quite recent approaches for simulating fluid flow, which have been proven as valid and efficient tools in a variety of complex flow problems. They are considered attractive alternatives to conventional finite-difference schemes because they recover the Navier-Stokes equations and are computationally more stable, and easily parallelizable. However, most models of the LBM or FDLBM are for incompressible fluids because of the simplicity of the structure of the model. Although some models for compressible thermal fluids have been introduced, these models are for monatomic gases, and suffer from the instability in calculations. A lattice BGK model based on a finite difference scheme with an internal degree of freedom is employed and it is shown that a diatomic gas such as air is successfully simulated. In this research we present a 2-dimensional edge tone to predict the frequency characteristics of discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle by the FDLBM in which any specific heat ratio $\gamma$ can be chosen freely. The jet is chosen long enough in order to guarantee the parabolic velocity profile of a jet at the outlet, and the edge is of an angle of $\alpha$=23$^{o}$. At a stand-off distance w, the edge is inserted along the centerline of the jet, and a sinuous instability wave with real frequency is assumed to be created in the vicinity of the nozzle exit and to propagate towards the downstream. We have succeeded in capturing very small pressure fluctuations resulting from periodic oscillation of the jet around the edge.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.584-590
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• 1994

A theoretical model has been developed to analyze the jet-edge interaction and the sound radiation. The edge responding to the sinuous impinging jet is regarded as an array of dipoles and their strength is determined by the boundary condition on the edge surface. The surface pressure distribution and the edgeforce are estimated using these dipoles. Then the pressure amplitude and directivity of the sound field is obtained by summing the radiating sounds from the dipole sources. It is found that the effective source is located a little distance downstream from the edge tip. And the directivity of the sound radiation is cardioid pattern near the edge but dipole pattern far from the edge. The theoretical model is confirmed by comparing the theoretical prediction of the edgeforce and sound pressure level with available experimental data.

• 한국생산제조학회지
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• 제6권2호
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• pp.34-41
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• 1997

The objective of this study is to investigate experimentally the frequency characteristics of the hole tones generated by a circular jet of low speed impinging on a plate with a round hole. The experimental results about the sound spectrum and the time wave of the hole tone are presented and discussed in relation with the hole type, the jet velocity and the distance of the nozzle-to-plate with a round hole. From the sound spectrum and time wave measurements, it is found that the hole tone is generated not only by an interaction of convected vortices with a round hole but also by a series of vortex shedding from jets passing through a hole. The hole tones generated by a feedback mechanism consist of many frequency stages and also have a hysteresis phenomenon like an edge tone. But the hole tones generated by a series of vortex shedding have nothing with the stage characteristics. The frequencies of hole tones are influenced by the jet velocity, the distance of the nozzle-to-plate with a round hole and the hole type.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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• pp.235-239
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• 1996

분류가 모서리에 충돌할 때 발생하는 순음성 소리인 쐐기소리(edgetone)는 공력음향의 대표적인 현상으로서 지금까지 수많은 연구가 있어 왔으며 그 대부분의 특성이 규명되었다고 할 수 있다. 쐐기소리의 발생기구인 되먹임(feedback) 이론을 처음으로 제안한 이는 Powell로서 그는 되먹임사이클의 위상조건에 의하여 주파수특성에 관한 모델을 제안하였으며, 최근 그 모델의 위상인자에 관하여 Kwon은 새로운 값을 제안한 바 있다. 그런데, 쐐기소리의 이론은 주로 분류가 쐐기나 벽에 충돌할 경우에 집중되어 왔으며 분류가 원통에 충돌하여 발생하는 경우에 관한 연구는 Krothapalli의 초음속분류에 관한 연구와 Mochizuki등의 아음속분류에서 원통지름의 영향에 관한 연구를 들 수 있을 뿐이다. Mochizuki등은 원통의 지름이 노즐의 높이보다 작은 경우에 쐐기 소리의 주파수가 원통의 와류이탈(vortex shedding) 주파수와 같은 것을 관찰하였다. 그러나 분류와 원통이 작용하여 발생하는 쐐기소리의 주파수 특성에 관한 이론적 해석을 시도한 연구는 없으며 또한 방사음장의 특성에 관하여도 Han과 Kwon에 의한 모델이 발표된 바 있으나 실험적으로 입증되지 못하였다. 따라서, 본 연구의 목적은 2 fig.1과 같이 2차원 분류가 원통에 충돌할 때 발생하는 쐐기소리의 주파수특성의 정량적인 모델을 세우고 방사음장의 지향특성의 이론 모델을 확립하는 것이다. 먼저 주파수특성을 실험하고 되먹임이론을 적용하여 분석하므로써 유효음원의 위치를 구하고 또한, 수직벽에 작용하여 발생하는 충돌음(impinging tone)의 경우를 실험하여 주파수특성을 비교 고찰하므로써 유효음원의 위치에 관한 이론을 입증한다. 아울러 원통과 평면벽의 각 경우에 방사음장의 지향특성을 측정하고 고찰한다.2,5,6]을 단계별로 고찰하여, 점점 까다로워져 가는 선박 진동규제[3,4]에 대처하고 승무원의 안락성에 대한 욕구, 구조물의 안전성, 장비의 성능보존이 만족되는 저진동 선박의 건조를 위해 향후 해결해야할 과제들을 도출하여 선박진동분야이 연구개발 방향을 제시하고자 한다. 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both