항공대학교 응용공학실험 Rijke Tube 리즈커 튜브를 이용한 열음향 공진실험 레포트 A+

소개글

"항공대학교 응용공학실험 Rijke Tube 리즈커 튜브를 이용한 열음향 공진실험 레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

I. 서론
1. 실험 목적

II. 본론
1. 실험 이론
2. 실험 장치
3. 실험 방법

III. 결론
1. 이론 주파수 계산
2. 열음향 공진현상 녹음소리에 의한 주파수 추정
3. 열음향 공진현상 녹음소리에 의한 주파수 추정 결과
4. Pressure Probe로 측정한 Data에 의한 주파수 추정 결과
5. 오차 분석
6. 실험 고찰 및 Pipe 3의 공명에 대한 고찰
7. Thermo-acoustic application
8. Acoustic mode 이론에 관하여

본문내용

I. 서론
1. 실험 목적
이번 실험은 'Rijke Tube를 이용한 열음향 공진 실험‘으로, Rijke Tube에서 소리가 발생하는 원리와, 진동수(frequency), 파장(), 음속(a)의 관계에 대하여 이해하고, 관의 길이와 가열하는 온도의 변화에 따른 소리의 주파수 변화를 관측하는 실험이다. 또한, 관의 고유 진동수(natural frequency)와 외력의 주파수가 일치하여 진폭이 커지는 현상인 공진현상이 발생하는 원리와 사례에 대하여 이해하고, 가열된 Rijke Tube의 열음향을 측정하여 열음향 공진이 일어나기 위한 조건을 이해하는 데 이 실험의 목적이 있다.

<중 략>

1. 이론 주파수 계산
이번 실험에서는 1.090m의 Pipe1과 0.870m의 Pipe2에서 열음향에 의한 공진현상이 뚜렷하게 관찰되었다. 그리고, 이 공진현상의 소리를 녹음한 파일을 Matlab 프로그램을 사용하여 파형과 주파수를 추정했고, 실험장치에 연결된 PC로 전송된 데이터를 통해서도 주파수를 추정할 수 있었다. ‘녹음소리에 의한 주파수 추정’과 ‘데이터에 의한 주파수 추정’에 앞서, 이론 주파수를 계산해야 할 필요성을 느끼게 되었고, 두 가지의 공식을 사용하여 이론 주파수를 계산할 수 있었다.
우선 음속 공식은 로 나타낼 수 있고, 속도의 공식은 로 나타낼 수 있다. 로 놓고 각각의 변수들에 수를 대입해 보자. 열역학 TABLE을 참고하면 비열비와 기체상수는 온도의 함수이지만, 이고, 로 온도가 크게(500K) 증가하여도 별 차이가 없기 때문에 상수로 가정한다. 공기의 비열비 = 1.4, 기체상수 = 287 로 둘 수 있다. 또 하나 결정해야 할 것은 의 값에 어떤 온도를 대입해야 하는가에 대한 부분이다. 실제로 소리가 공진현상에 의하여 증폭하는 것은 관 내부이지만, 실제로 소리를 녹음한 휴대폰의 위치는 관 내부가 아니라 Rijke Tube의 Probe1 지점에서 일정거리 떨어진 상온의 공기가 있는 곳이라고 할 수 있다.

참고 자료

없음