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- 저자 : 박성종(Seongjong Park) (검색결과 16 건)
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플레어 팁 축소 모형을 이용한 Flaring 소음 연구
박성종(Seongjong Park),김종원(Jongwon Kim),김한울(Hanwool Kim),이재훈(Jaehoon Lee),임효남(Hyo-Nam Im),이희성(Heesung Lee),이동연(Dongyeon Lee) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.12
Flare system on offshore production facilities is a safety device for burning and discharging residual gas from oil or gas wells. When flaring occurs, gas is burnt off combining with air on the flare tips, which releases high noise to the surroundings. Therefore, flaring noise has to be strictly controlled to protect workers hearing and countermeasures against the noise are taken into account at the design stage. In general, the study of flaring noise effect on working environment has been dependent on noise calculation or the data provided by flare tip manufacturers. However, the reliability of the noise data is insufficient to take appropriate measures and it is difficult to verify the noise data due to the lack of experience and database. In this study, in order to assess the characteristics of flaring noise, a series of combustion experiments has been carried out using flare tip scale models. Flaring noise are measured at steady-state with intervals of 5.0 m from the center of flare tips with varying the shape, size and gap of the tip nozzle and gas flow rate. In addition, the measured flaring noise levels are compared to calculated results from the commercial software.
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종단 반사 효과를 이용한 중속 엔진 저주파수 배기음의 소음 저감
박성종(Seongjong Park),진봉만(Bongman Jin),이대희(Daehee Lee),이희성(Heesung Lee),이동연(Dongyeon Lee),최호경(Ho Kyung Choi) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集A Vol.45 No.7
선박용 중속 엔진의 배기구를 통하여 선박 외부로 방사되는 배기음은 저주파수 대역이 지배적으로, 저주파수 대역의 소음 저감 성능을 향상시키면 전체적으로 저소음을 실현할 수 있다. 배기관의 종단인 배기구는 단면적의 급격한 변화로 인하여 음향 경계의 역할을 하여 평면파 영역에서 일부의 음향 파워를 배기관으로 다시 반사시킨다. 이를 종단 반사 손실이라고 하며, 저주파수 배기음은 종단 반사 효과를 이용하여 제어할 수 있다. 이를 위하여 배기관 단면을 분할하는 일정한 길이의 분할 판을 배기관 종단에 적용하고, 수치 해석과 모형 실험으로 소음 및 유동 성능을 검증한다. 배기관의 단면 분할은 일정한 저주파수 범위에서 추가적인 소음 저감 대역을 형성하여 저주파수 대역의 배기소음을 효과적으로 제어한다. The exhaust noise radiated to the outside of the ship through the discharge port of exhaust gas pipes in medium-speed engines of marine vessels is governed in the low-frequency range. Thus, the overall noise can be controlled by reducing the noise in the low-frequency range. The termination of an exhaust gas pipe acts as an acoustic boundary caused by the abrupt change in the cross-sectional area, and it causes some acoustic power in the plane wave region to reflect back into the pipe. This is called end reflection loss, and low-frequency exhaust noise can be reduced by increasing the end reflection effect. For this, partition plates of constant length are applied to an exhaust gas pipe termination to divide the cross-section of the pipe. Further, the noise and flow performance are verified using numerical analysis and a model test. The proposed sectional division of the exhaust gas pipe forms a range of additional low-frequency noise reduction bands, thus effectively controlling the exhaust noise in the frequency range.
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박성종(Seongjong Park),김종도(Jongdo Kim),최충영(Choong-Young Choi),박용환(Yonghwan Park),김봉재(Bongjae Kim),최호경(Ho Kyung Choi) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集A Vol.42 No.3
중속 디젤엔진의 배기소음을 저감하기 위하여 배기소음기가 배기관에 설치된다. 배기관의 토출구를 통하여 방사되는 배기소음은 저주파수 대역이 지배적으로, 저주파수 대역의 소음 저감 성능을 향상시키면 전체적으로 낮은 배기소음을 실현할 수 있다. 이를 위하여 각각 다른 공명주파수를 갖는 다수의 직렬 및 병렬의 공명기 배열을 배기소음기에 적용한다. 설계된 공명기 배열은 넓은 범위의 저주파수 소음 저감 대역을 형성하여 저주파수 대역의 배기소음을 효과적으로 제어한다. 또한, 공명기 배열의 외곽에 설치된 흡음재가 중주파수 및 고주파수 대역의 소음을 저감하여 모든 주파수 영역에서 배기소음을 효과적으로 제어한다. A silencer is used in the exhaust gas pipe (EGP) to reduce the exhaust noise of a medium-speed diesel engine. The exhaust noise radiated through the discharge port of the EGP is dominated by the low-frequency band, and overall low noise can be realized by improving the noise reduction performance in the low-frequency band. To reduce the lowfrequency noise, a plurality of series and parallel resonator arrangements with different resonant frequencies are applied to the EGP silencer. The designed resonator array forms a wide range of low-frequency noise reduction bands, effectively controlling the exhaust noise in the low-frequency ranges. In addition, sound absorbing materials installed outside the resonator array reduce the noise of the middle- and high-frequency bands. The developed EGP silencer thus effectively controls exhaust noise in all frequency ranges.
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박성종(Seongjong Park),함종호(Jongho Ham),박형식(Hyungsik Park),이희성(Heesung Lee),이동연(Dongyeon Lee) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集A Vol.45 No.4
선박에서 수중으로 방사되는 소음에 의하여 해양 생태계가 심각한 영향을 받고 있다. 이와 같은 피해를 줄이기 위하여 여러 국제 기구에서는 선박의 수중방사소음에 대한 규제 제정을 협의하고 있다. 선박이 연안을 항해하는 경우에 프로펠러 공동이 발생하지 않는 낮은 속도로 운항하며, 이와 같은 속도영역에서는 탑재 장비에 의한 선체 외판의 진동이 수중소음의 주요한 원인으로 간주된다. 따라서 선체외판과 같은 단순지지 단면 접수 평판의 음향방사효율을 빠르고 정확하게 계산할 필요가 있다. 평판의 방사효율은 모드 중첩법을 이용하여 수치적으로 계산할 수 있으나, 계산 시간을 크게 요구하여 실제 선박의 소음 해석에 적용하기는 한계가 있다. 본 연구에서는 인공 신경망 모형을 이용하여 단면 접수 평판의 방사효율을 예측하고, 이를 계산 시간과 정확도 관점에서 수치해석 결과와 비교하여 딥 러닝을 이용한 추정 기법의 적용 가능성을 검토한다. Marine ecosystems are severely affected by noise radiated from ships into the water. To reduce such damage, several international organizations are discussing the enactment of regulations on underwater radiated noise (URN) of ships. When a ship sails off the coast, it runs at a low speed to which propeller cavitation is not introduced, and the vibration of the shell plate caused by the onboard equipment is the major cause of underwater noise in such a speed range. Therefore, it is necessary to quickly and accurately calculate the acoustic radiation efficiency of a simply supported one side-wetted plate such as a shell plate. The radiation efficiency of the plate can be calculated numerically using a mode superposition method, but it requires a large calculation time; therefore, it is limited in application to the actual ship noise analysis. In this study, an artificial neural network model is used to predict the radiation efficiency of one side-wetted plate and the predictions are compared with the numerical analysis results from the perspective of both the calculation time and the accuracy to examine the applicability of the estimation technique using deep learning.
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중속 엔진용 스파크 어레스터 일체형 SCR Mixer 설계
박성종(Seongjong Park),류용희(YongHee Ryu),이대희(Daehee Lee),이희성(Heesung Lee),이동연(Dongyeon Lee) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集B Vol.45 No.3
중속 엔진 배기관에 소음 기준 만족을 위한 소음기, 인화성 입자의 방사를 방지하는 스파크 어레스터, 배기가스에서 질소산화물(NOx)을 저감하는 탈질 장비(SCR) 그리고 폐열 회수를 위한 이코노마이저를 모두 설치하도록 요구하는 선박이 점점 증가하는 추세이며, 이로 인하여 배기관에는 설치 공간 부족과 압력 손실 문제가 발생하고 있다. 배기관의 여러 장비 중 SCR mixer는 한 단의 고정 베인(stationary vane)을 이용하여 난류 유동에 의하여 배기가스와 암모니아를 적절하게 혼합하고, 스파크 어레스터에도 배기가스로부터 인화성 입자를 분리하기 위하여 한 단의 고정 베인이 설치된다. 본 연구에서 이와 같은 두 장비를 결합하여 한 단의 베인만으로 혼합과 분리의 역할을 동시에 수행할 수 있는 스파크 어레스터 일체형 SCR mixer(S-mixer)를 설계하였다. 유동 해석을 통하여 다양한 case에 대한 인화성 입자의 포집성능과 암모니아와 배기가스의 혼합 성능 그리고 압력 손실을 수치적으로 계산하였으며, 예측 결과를 고려한 S-mixer의 최적 설계 안을 선정하였다. Latest vessels have increased the demand for silencers to meet noise standards, spark arresters to prevent the emission of flammable particles, selective catalytic reduction (SCR) reactors to reduce nitrogen oxides (NOx), and economizers to recover waste heat for middle-speed engine exhaust pipelines. This has led to a shortage of installation space and pressure loss in exhaust pipelines. In exhaust pipelines, the SCR mixer is used to properly mix exhaust gas and ammonia by turbulent flow using a stationary vane located below the SCR. A stationary vane similar to a spark arrestor is also installed in the silencer to remove flammable particles from the engine. In this study, a spark-arrestor-integrated SCR mixer (S-mixer) is developed using a combined single stationary vane that can simultaneously mix exhaust gas and ammonia and separate flammable particles in the mixer. Computational fluid dynamics analyses were performed for various cases to evaluate the trapping performance of flammable particles and the mixing performance of ammonia and exhaust gas, measuring pressure loss numerically. An optimal S-mixer design is proposed considering the study results.
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박성종(Seongjong Park),김종도(Jongdo Kim),박용환(Yonghwan Park),김봉재(Bongjae Kim),최호경(Ho Kyung Choi) 대한기계학회 2018 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.6 No.1
공조시스템의 설계에서, 송풍기의 소음을 줄이는 것은 가장 중요한 요소 중 하나이다. 선박용 공조시스템에 널리 사용되는 축류송풍기는 작동성 및 내구성에서 많은 장점을 가지고 있지만, 저주파수대역에 위치한 날개 통과 주파수(BPF) 소음이 문제가 되고 있다. 기존의 소음기는 중중파수 및 고주파수 대역의 소음을 효과적으로 저감하지만, BPF 소음과 같은 저주파수 대역의 소음을 저감하는데 한계가 있다. 본 논문은 BPF 소음을 저감하기 위하여 사이드 브랜치 공명기를 기존 소음기에 적용하는 것을 제안한다. 소음기 내벽 및 공명기의 외벽에 설치된 흡음재와 함께 전체 주파수 대역의 소음을 제어할 수 있다. In the design of HVAC system, reducing the noise from fan is one of the most critical factors. Although axial fan which is widely used in ship HVAC system has many advantages in operability and durability, the low frequency noise called blade passing frequency (BPF) noise has always been an issue. The conventional type of silencer can effectively reduce the noise of mid-high frequency band, but it has limitations on removing noise of low frequency band such as BPF noise. This paper suggests the application of side branch resonators to the conventional silencer to reduce the BPF noise. Along with sound absorbing material installed on silencer inner wall and resonators outer wall, we can control the noise from all frequency bands.
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박성종(Seongjong Park),이대희(Daehee Lee),김봉재(Bongjae Kim),이동연(Dongyeon Lee),최호경(Ho Kyung Choi) 대한기계학회 2020 大韓機械學會論文集A Vol.44 No.5
선박에 상주하는 선원의 작업 환경을 개선하기 위하여 소음 규제가 강화되고 있는 추세이다. 특히, 선실 구역의 공조 소음은 안락하고 효율적인 환경 조성을 위하여 반드시 제어되어야 한다. 송풍기가 주요한 공조 소음원이지만 풍량을 제어하는 댐퍼에 의해서도 소음이 발생하며, 소음 규제가 엄격한 선박에서는 이로 인한 문제가 발생하고 있다. 유동 변화에 의해 발생하는 소음은 일반적으로 유속이 충분히 느린 경우에는 문제되지 않는다. 그러나 공간 부족에 의해 덕트의 크기가 제한되면 빠른 유속에 의해 매우 높은 소음이 발생할 수 있다. 특히, 단면의 변화를 이용하여 풍량을 조절하는 댐퍼의 유동 소음은 반드시 검토되어야 한다. 본 연구에서는 풍량 조절 댐퍼의 유동 소음을 저감하기 위하여 새로운 댐퍼 날개를 제안한다. 유동 소음과 댐퍼의 작동을 고려하여 낮은 소음의 날개 형상을 설계하고, 전산 유체 해석을 이용하여 소음을 해석하였다. 그리고 이를 적용한 댐퍼 시제품을 기존 댐퍼와 동일한 조건에서 비교 시험하였다. 댐퍼 시제품은 기존 댐퍼에 비하여 개선된 결과를 나타내었다. Noise regulations have been tightened to ensure a better working environment for workers on offshore vessels. In particular, HVAC noise in living quarters should be controlled to ensure a comfortable and efficient environment. Although fans are major sources of HVAC noise, volume control dampers also generate noise, and this causes a problem in vessels where noise regulations are relatively strict. Generally, noise caused by flow variation is not a problem if the flow is sufficiently slow. However, if the size of the ducts is limited by insufficient space, high noise induced by fast airflow becomes unavoidable. Hence, the flow noise of the damper that controls airflow by the variable cross-section should be checked. In this study, we suggest a new type of damper blade to reduce flow noise at the volume control dampers. Considering the flow noise and operation of the damper, we design a blade shape to reduce the noise and calculate the noise by CFD. A prototype damper with this blade shape and conventional dampers are then tested under the same conditions. The results show that the prototype damper outperforms the conventional damper.
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