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정합장 처리를 이용한 캐비테이션 터널에서의 프로펠러 소음원 위치 추적에 관한 연구
A Study on Propeller Noise Localizations in a Cavitation Tunnel Using MFP

박철수   (한국해양연구원 해양시스템안전연구소CC0186912  ); 조용진   (한국해양연구원 해양시스템안전연구소CC0186912  ); 설한신   (한국해양연구원 해양시스템안전연구소CC0186912  );
  • 초록

    캐비테이션 터널에서 소음계측 실험의 주 목적은 프로펠러 소음레벨 계측과 소음원의 위치 판별이다. 한국해양연구원의 소음계측 실험용 "저소음 대형 캐비테이션 터널"의 기초연구의 일환으로 소음계측 실험이 동 연구원의 소형 캐비테이션 터널에서 수행되었다. 본 실험에서는 프로펠러 캐비테이션이 발생할 수 있는 반류조건을 만들기 위해 반류 생성용 모형체(dummy body)를 제작하였고, 유동장 내의 청음기에 의한 자체소음을 줄이기 위해 유선형으로 설계된 하이드로포일내에 청음기 배열을 설치하였다. 다양한 압력조건에서 발생한 소음장과 가상 음원의 복제음장을 계측한 후, 소음원의 위치를 추적하기 위해 주파수 비상관 Bartlett 프로세서를 적용하였다. 본 논문에서는 수행된 소음계측 시험에 대해 기술하고, 계측된 소음의 분석 및 위치추적 결과를 제시한다.


    The two major objectives of acoustical measurements in a cavitation tunnel are measuring the noise levels generated by rotating propellers behind a hull and localizing possible noise sources in order to reduce noise levels. Propeller noise measurement experiments were performed in MOERI cavitation tunnel at December, 2006. In order to put the propeller into cavitating conditions, a wake-generating dummy body was devised. In addition, ten hydrophones are put inside a wing-shaped casing in order to minimize the unexpected flow induced self noise around hydrophone itself. After measuring both of the noises of the rotating propeller behind the dummy body and signals generated by a virtual source, respectively the data were matched field processed using the frequency incoherent Bartlett processor to localize noises on the propeller plane. In this paper, we presented the measured noise analysis and the localization results.


  • 주제어

    정합장 처리 .   소음 계측 .   소음원 위치추적 .   프로펠러 캐비테이션 소음 .   캐비테이션 터널.  

  • 참고문헌 (14)

    1. 김경섭, 성우제, 박철수, 김성일, '전달손실 비교를 통한 지음향학적 인자 역산과 정합장 처리,' 한국음향학회지, 24(6) 325-333, 2006     
    2. 박재은, 신기철, 김재수, '해양 정합장처리에서 매개변수 오정합과 바이어스,' 한국음향학회지, 24 (2) 87-96, 2005     
    3. A. Tolstoy, Matched Field Processing for Underwater Acoustics (World Scientific, NJ, 1993) 
    4. P. Abbot, S. Celuzza, R. Etter, 'The Acoustic Characteristics of the Naval Surface Warfare Center's Large Cavitation Channel(LCC),' Proc. ASME Symposium on Flow Noise Modeling, Measurement, and Control, 137-156, 1993 
    5. M. Strasberg, 'Propeller Cavitation after 35 Years of Study,' Proc. ASME Symposium on Noise and Fluid Engineering, Atlanta, 1977 
    6. U. Pollmann, 'Generalized Acoustic Similarity Parameters for the Broadband Cavitation Noise of a Five-Bladed Marine Propeller. Their Empirical Determination Based on the Analysis of Acoustic Model and Full-Scale Data,' Proc., CAV'95, 181-200, Deauville, 1995 
    7. 안종우 외 '수중 소음 계측을 위한 KRISO 캐비테이션 터널의 음향학적 특성,' 대한조선학회 논문집, 37 (1) 111-117, 2000 
    8. J. Friesch, 'HYKAT, The New Cavitation Test Facility of Hamburg Ship Model Basin,' Proc. International Symposium on Hydro- and Aerodynamics in Marine Engineering, 1991 
    9. 김경섭, 이근화, 성우제, 김성일, 김영규, 'L-자형 선배열을 이용한 지음향학적 인자 역산 및 음원 위치 추정,' 한국음향학회지, 25 (7) 346-355, 2006     
    10. J. Bendat and A. Piersol, Random Data Analysis and Measurement Procedures (John Wiley & Sons, NY, 1986) 
    11. G. Bark and W. B. van Berlekom 'Experimental Investigation of Cavitation Dynamics and Cavitatioin Noise,' Proc. 12th Symposium on Naval Hydrodynamics, 470-493, Washington D.C., 1978 
    12. 박정수, 김성일, 홍준석, 김의형, 김영규, '수온의 단주기 변동이 있는 동해에서의 정합장처리 실험: MAPLE 0310,' 한국음향학회지, 24 (6호) 317-324, 2006 
    13. A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Discrete-time signal processing (Prentic-Hall, NJ, 1989) 
    14. Kim, W.J., Kim, D.H, and Van, S.H, 'Computational study on turbulent flows around modern tanker hull forms,' International Journal for Numerical Methods in Fluds, 38 (4) 377-406, 2002 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Cheolsoo ; Seol, Hanshin ; Kim, Gundo ; Park, Youngha 2013. "A Study on Hydrophone Array Design Optimization for Cavitation Tunnel Noise Measurements" 한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, 32(3): 237~246     

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