KR980009957A - Design Method of Cooling Fan for Noise Reduction and Noise Prediction Method of Cooling Fan - Google Patents

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KR980009957A
KR980009957A KR1019960026706A KR19960026706A KR980009957A KR 980009957 A KR980009957 A KR 980009957A KR 1019960026706 A KR1019960026706 A KR 1019960026706A KR 19960026706 A KR19960026706 A KR 19960026706A KR 980009957 A KR980009957 A KR 980009957A
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박보용
구제병
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박보용
구제병
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Abstract

본 발명은 풍량과 압력상승, 전동기의 회전수 등 기본 설계사양을 바탕으로 축류 팬을 설계하도록 함과 동시에 운전점에서 발생되는 소음의 정도를 설계와 동시에 미리 예측하도록 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법 및 냉각팬의 소음방사 예측방법에 관한 것이다.The present invention is designed to design the axial fan based on the basic design specifications such as the air flow rate and the pressure rise and the rotation speed of the motor, and also to predict the noise level at the operating point in advance in designing, And a method for predicting noise radiation of a cooling fan.

본 발명은 소음발생을 최소화할 수 있도록 한 냉각팬을 얻을 수 있도록 함으로써 냉각탑의 소음을 최적의 상태로 줄일 수 있도록 하며, 주위의 소음을 예측할 수 있도록 함으로써 냉각탑의 소음 방음시에 이용할 수 있도록 한 것이다.The present invention makes it possible to obtain a cooling fan capable of minimizing noise generation so that the noise of the cooling tower can be reduced to an optimum state and the ambient noise can be predicted so that the cooling tower can be used at the time of noise- .

Description

소음감소를 위한 냉각팬 설계방법 및 냉각팬의 소음방사 예측방법Design Method of Cooling Fan for Noise Reduction and Noise Prediction Method of Cooling Fan

제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어 구성도.FIG. 1 is a hardware configuration diagram to which the present invention is applied; FIG.

제2도 (가), (나)는 본 발명에 따른 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법을 수행하기 위한 플로우 챠트.FIGS. 2 (a) and 2 (b) are flow charts for performing a cooling fan designing method for noise reduction according to the present invention. FIG.

제3도는 소음예측에 따른 소음상태를 나타낸 그래프.FIG. 3 is a graph showing the noise state according to the noise prediction. FIG.

제4도 및 제5도는 본 발명에 따른 냉각팬의 설계예도.FIGS. 4 and 5 also illustrate a design of a cooling fan according to the present invention. FIG.

제6도는 본 발명에 따른 냉각팬의 소음방사 예측방법을 수행하기 위한 플로우 챠트.6 is a flow chart for performing a method of predicting noise radiation of a cooling fan according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 키 입력부 20 : 제어부10: key input unit 20:

30 : 메모리부 40 : 디스플레이부30: memory unit 40: display unit

본 발명은 냉각팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍량과 압력상승, 전동기의 회전수 등 기본 설계사양을 바탕으로 축류 팬을 설계하도록 함과 동시에 운전점에서 발생되는 소음의 정도를 설계와 동시에 미리 예측하도록 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법 및 냉각팬의 소음방사 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling fan, and more particularly, to design an axial fan based on basic design specifications such as an air flow rate, an increase in pressure, and a rotation speed of a motor, and at the same time, A method for designing a cooling fan for noise reduction and a method for predicting a noise emission of a cooling fan.

일반적으로 하나 또는 여러 건물 전체에 대한 냉방을 담당하는 냉각탑 주위는 소음이 매우 크다.Generally, there is a great deal of noise around the cooling towers that are responsible for the cooling of one or several buildings.

따라서, 냉각탑 주위에 방음벽을 쌓거나 소리가 전파될 수 있는 경로에 소음기를 설치하여 소음을 줄이고 있다.Therefore, a sound absorber is installed around the cooling tower and a noise can be reduced by installing a silencer in a path where sound can be propagated.

그러나, 이는 주위환경에 따른 소음을 측정하여 방음벽을 쌓거나 소음기를 설치하는 것이 아니라 주위환경에 대한 소음 측정없이 행해지고 있어 주위환경에 따른 적절한 소음방지 기능을 행하지 못하고 있다.However, this is not done by measuring the noise according to the surrounding environment and installing the soundproof wall or installing the silencer but without measuring the noise to the surrounding environment, so that the proper noise preventing function according to the surrounding environment is not provided.

본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 소음발생을 최소화할 수 있도록 한 냉각팬을 얻을 수 있도록 함으로써 냉각탑의 소음을 최적의 상태로 줄일 수 있도록 한 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of designing a cooling fan for noise reduction so as to reduce a noise of a cooling tower to an optimal state by obtaining a cooling fan capable of minimizing noise generation. have.

본 발명의 다른 목적은 냉각탑 주위의 소음을 예측할 수 있도록 함으로써 냉각탑의 소음 방음시에 이용할 수 있도록 한 냉각팬의 소음방사 예측방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a method for predicting noise emission of a cooling fan that can be used at the time of soundproofing of a cooling tower by predicting the noise around the cooling tower.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법은 팬 설계에 필요한 변수입력 및 초기값을 결정하는 제1과정과, 상기 변수입력 및 초기값을 기반으로 팬설계 사양을 얻는 제 2과정과, 상기 제2과정에서 얻어진 값이 수렴하는지를 판단하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 수렴할 경우 퍼지이론을 이용하여 상기 제2과정에서 얻어진 팬설계 사양보다 소음발생을 줄일 수 있는 팬설계 사양을 얻는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for designing a cooling fan for noise reduction, the method comprising: a first step of determining a variable input and an initial value necessary for designing a fan; A third step of determining whether the values obtained in the second step converge; and a third step of determining whether or not the values obtained in the second step converge; and, when converging in the third step, And a fourth step of obtaining a fan design specification.

본 발명에 따른 냉각팬의 소음방사 예측방법은 냉각탑 사양 및 설치 레이아웃 및 설치공간의 환경을 입력하는 제1단계와, 냉각탑을 점소음원으로 가정하여 점소음원 가정에 따른 방향특성을 고려하는 제2단계와, 점소음원의 파워레벨을 결정한 후, 소음원으로부터 거리증가에 따른 소음레벨감소를 계산하는 제 3단계와, 환경조건에 따른 소음레벨감소를 계산한 후, 설치 레이아웃에 따른 반향을 계산하는 제4단계와, 청취자 위치에서의 소음레벨을 계산하는 제5단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The method of predicting noise radiation of a cooling fan according to the present invention includes a first step of inputting a specification of a cooling tower, an environment of an installation layout and an installation space, a second step of considering a direction characteristic according to a point noise source assuming that the cooling tower is a point- A third step of calculating a noise level reduction according to an increase in distance from a noise source after determining a power level of the point noise source, a third step of calculating a noise level reduction according to an environmental condition, And a fifth step of calculating a noise level at a listener position.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법 및 냉각팬의 소음방사 예측방법을 구현하기 위한 하드웨어 블럭도를 도시한 것으로, 각종 키입력을 위한 키입력부(10)와, 상기 키입력부(10)의 키입력에 따라 시스템을 전반적으로 제어하며 소음예측 및 팬설계를 담당하는 제어부(20), 키입력부(10)의 키입력에 따라 제어부(20)에서 행해지는 각종 연산 및 제어에 따라 얻어진 데이타가 저장되는 메모리부(30), 상기 키입력부(10)의 키입력에 따른 제어부(20)의 제어에 따라 설계된 팬의 형상 등을 디스플레이하는 디스플레이부(40)로 구성된다.FIG. 1 is a hardware block diagram for implementing a method for designing a cooling fan for noise reduction and a method for predicting noise emission of a cooling fan according to the present invention. The hardware block diagram includes a key input unit 10 for inputting various keys, The control unit 20 controls the overall system according to the key input of the key input unit 10 and is responsible for noise prediction and fan design. In accordance with various operations and controls performed in the control unit 20 according to the key input of the key input unit 10, A memory unit 30 for storing the obtained data and a display unit 40 for displaying the shape of the fan designed according to the control of the controller 20 according to the key input of the key input unit 10. [

상기와 같이 구성된 하드웨어에서 동작되는 본 발명에 따른 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법을 제2 도(가), (나)의 플로우 챠트와 함께 설명한다.A cooling fan designing method for noise reduction according to the present invention operated in the above-configured hardware will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 (A) and 2 (B).

먼저, 할러수(Heller Number), 챔버각(Chamber Angle), 공기역학적 하중계수, 솔리디티(Solidity)와 증분(Hub Ratio, Tip/Hub에서의 양력계수)에 따른 퍼지집합을 구성하며, 허브 비(Hub Ratio : √ ) 및 팁/허브에서의 양력계수 CL)T, CL)H등의 초기값을 결정한다(S11).First, a fuzzy set according to Heller Number, Chamber Angle, Aerodynamic Load Factor, Solidity, and Increment (Hub Ratio, Tip / Hub Lift Factor) (hub Ratio: √) and determines an initial value such as the lift coefficient C L) T, C L) H of the tip / hub (S11).

직경계수 : δX≒ 1.865dT[△(P/ρ)]1/4Q-1/2 Diameter coefficient:? X ? 1.865d T [? (P /?)] 1/4 Q -1/2

속도계수 : σX= (N/28.5)Q1/2(△(P/ρ))3/4 Speed coefficient:? X = (N / 28.5) Q 1/2 (? (P /?)) 3/4

직경계수 : dT= (60/Nπ) √2△pσ*2δ*2/ρDiameter coefficient: d T = (60 / Nπ ) √2 △ pσ * 2δ * 2 / ρ

(Q : m3/s , △p : kg/m3, N : rpm) (Q: m 3 / s, △ p: kg / m 3, N: rpm)

그리고, 풍량, 압력상승, 회전수 등을 입력한 후, 입구조건, 폴리트로픽(Polytropic)효율, 워크돈 인자(Workdone Factor) 등의 초기값을 결정하며, 와형식(Vortex Type)의 결정 및 팁/허브에서의 양력계수를선정한다(S12).After inputting the air flow rate, pressure rise and rotation speed, initial values such as inlet condition, polytropic efficiency, workpiece factor and the like are determined, and determination of the type (Vortex Type) and tip / Lift factor at the hub is selected (S12).

여기서, 상기 폴리트로픽 효율의 계산은 다음과 같다.Here, the calculation of the polytropic efficiency is as follows.

첫 계산 과정에서는 임의로 가정한 값을 대입하고 전체 설계과정을 거쳐 손실계산을 통하여 나오는 효율을 다시 대입하여 반복 계산함으로써 설계점에서의 효율을 구한다. 이는 한단에 있어서의 압축비 등의 영향을 배제한 순수한 공기 역학적 효율을 의미한다.In the first calculation process, the efficiency at the design point is obtained by substituting the assumed values arbitrarily and recalculating the efficiency derived from the loss calculation through the entire design process. This means pure aerodynamic efficiency excluding the influence of the compression ratio in one end.

E = CP△TO= λum(△Cu)m E = C P ? T O =? U m (? C u ) m

그리고, 워크돈 인자는 케이싱 벽면의 경계층 때문에 나타나는 축방향 속도의 변화로 인한 에너지 전달의 감소를 나타낸다.And, the work parameter indicates the decrease of energy transfer due to the change of the axial velocity due to the boundary layer of the casing wall surface.

λ = 0.86 or 0.98? = 0.86 or 0.98

상기 단계(S12) 수행후에는 오일러 식(Euler's Equation)에서 유추한 에너지 전달을 가지고 팁 반경(Diameter)을 결정한다(S13).After the step S12 is performed, the diameter of the tip is determined with the energy transfer estimated from the Euler's Equation (S13).

그리고, 선형 속도 성분 : 평균 반경에서 선회속도 성분을 결정하고, 평균반경에서의 속도 삼각형 : 송풍기 전반경에 따른 선회 속도성분의 분포를 결정하고 입출구의 상대속도 및 상대속도를 결정함으로써 전체 반경에 대한 3차원 유동장을 얻는다(S14).Then, the linear velocity component: determines the revolution speed component at the average radius, determines the distribution of the revolution speed component according to the velocity triangle at the average radius: the relative velocity at the inlet / outlet and the relative velocity, A three-dimensional flow field is obtained (S14).

그리고, 반경에 따른 속도 삼각형을 완성한다(Vortex Design)(S15).Then, the velocity triangle according to the radius is completed (Vortex Design) (S15).

상기 단계(S15)는 반경 방향에 따른 속도 삼각형을 결정하는 작업으로, 한 유면을 독립적으로 보아 인접유면의 간섭을 무시하나 서로 압력의 힘이 미치고 역학적 균형이 성립되게 한다.The step (S15) is a work for determining the speed triangle along the radial direction, and it is possible to neglect the interference of the adjacent oil surface by considering the oil surface independently, but the pressure force is applied to each other and the mechanical balance is established.

반경 평형 방정식 : dho/dr - T(ds/dr) = Ca(dca/dr) + (Cμ/r)(d(rCμ)/dr)Radial equilibrium equation: dh o / dr - T ( ds / dr) = C a (dc a / dr) + (C μ / r) (d (rC μ) / dr)

1 d dc²a1 d dc²a

--- --- (r²C²μ) + ----- = 0--- --- (r²C²μ) + ----- = 0

r² dr drr² dr dr

입출구에서의 선회속도 성분 : cu1= arn- b/rThe revolution speed component at the entrance and exit: c u1 = ar n - b / r

cu2= arn+ b/rc u2 = ar n + b / r

입구측의 선회속도성분이 없는 경우 지수 n은 -1이다.If there is no revolution speed component at the inlet side, the exponent n is -1.

그리고, 팁/허브에서의 양력계수로부터 솔리디티를 결정한다(S16).Then, the solidity is determined from the lift coefficient in the tip / hub (S16).

σ = c/sσ = c / s

s : 날개사이의 간격 피치s: pitch between wings

c : 코드길이c: Code length

이 값이 증가하면 흐름의 방향을 효율적으로 해주는 반면 표면적의 증가로 인해 마찰 손실이 증가하게 된다. 반대의 경우 마찰손실은 감소하나 호름이 날개 표면에 분리되기 쉽다. 이 값은 날개수와 날개 형상뿐 아니라 성능과 송풍기 전체에 영향을 미친다.As this value increases, the direction of flow becomes more efficient, while the friction loss increases due to the increased surface area. In the opposite case, the friction loss is reduced, but the horn is prone to separation on the wing surface. This value affects performance and blower as well as wing count and wing shape.

1) 항공 역학적 부하계수에 의한 방법 : σ = 2(tanβ1- tanβ2)cos2β2LcosβM 1) Method by the aerodynamic load factor: σ = 2 (tanβ 1 - tanβ 2) cos 2 β 2 / ψ L cosβ M

tanβM= (1/2)(tanβ1+ tanβ2)tan? M = (1/2) (tan? 1 + tan? 2 )

2) 양력계수를 기준으로 하는 방법 :σ = (2/C1)cosβM(tanβ1- tanβ2)2) Method based on the lift coefficient: σ = (2 / C 1 ) cos β M (tan β 1 - tan β 2 )

그리고, 유동각 및 날개각(β1)을 결정한다(S17).Then, the flow angle and blade angle beta 1 are determined (S17).

이는 Howeel의 경험식을 사용한다.This uses Howeel's empirical formula.

챔버각 : θ = β1 1- β1 2= β1- β2+ δChamber angle:? =? 1 1 -? 1 2 =? 1 -? 2 +?

스태거각(stagger angle) :ξ = β1 1- θ/2Stagger angle: ξ = β 1 1 - θ / 2

이탈각(deviation angle) :δ = mθm(β1- β2+ δ) Deviation angle:? = M? m (? 1 -? 2 +?)

이때, m = 0.23 + 0.1(β2/50) δ = m(β1- β2)/(1-m)At this time, m = 0.23 + 0.1 (β 2/50) δ = m (β 1 - β 2) / (1-m )

상기 단계(S17) 수행후에는 변경에 따른 날개(Blade) 단면의 형상을 결정한다(S18).After the step S17 is performed, the shape of the cross section of the blades is determined (S18).

그리고 손실 및 효율을 계산한다(S19).Then, loss and efficiency are calculated (S19).

(1) 날개 프로파일 손실(Blade Profilc loss)(1) Loss of blade profile (Blade Profilc loss)

ωp = 2(θ2/c)σ(cos2β1/cos3β2)(2H2/3H2-1)[1-(θ2/c)σH2/cosβ2]-3 ωp = 2 (θ 2 / c ) σ (cos 2 β 1 / cos 3 β 2) (2H 2 / 3H 2 -1) [1- (θ 2 / c) σH 2 / cosβ 2] -3

Deq= (cosβ2/cosβ1)[1.12 + 0.61cos2β1(s/c)(tanβ1- tan(β2)] D eq = (cosβ 2 / cosβ 1) [1.12 + 0.61cos 2 β 1 (s / c) (tanβ 1 - tan (β 2)]

θ2/c = 0.00138exp(1.1127Deq) + 0.0025? 2 / c = 0.00138exp (1.1127D eq ) + 0.0025

H2= 1.26 + 0.795(Deq- 1)1.681 H 2 = 1.26 + 0.795 (D eq - 1) 1.681

θ2: 익렬출구에서의 운동량 두께θ 2 : Momentum thickness at the cascade exit

Deq: 등가 확산 계수D eq : equivalent diffusion coefficient

H2: 경계층 형상 계수H 2 : boundary layer shape coefficient

(2) 2차 플로우 손실(Secondary Flow Loss)(2) Secondary Flow Loss (Secondary Flow Loss)

IIorlock과 Lakshiminarayana의 손실 모델Loss model of IIorlock and Lakshiminarayana

--------

ωs= 0.1336sm/Hm(tanβsω1- tanβsω2)2cos2βm1/cosβM s m = ω 0.1336s / H m (tanβ sω1 - sω2 tanβ) 2 cos 2 β m1 / cosβ M

(3) 앤드 웰 손실(end wall loss)(3) End wall loss

――-

ωσ= RWωp ω σ = R W ω p

RW= (Sm(r1+ rH)/rmH)cosζ((sin(│β1- β2│/2))/│β1- β2│)R w = (S m (r 1 + r H ) / r m H) cos ζ ((sin (│β 1 - β 2 │ / 2) / │β 1 - β 2 )

(4) 팁 크리어런스 손실(tip clearence loss)(4) Tip clearance loss

△ψ = 0.7(τ/h)ψ/cosβm[1.0 + 1.0AR/cosβn?? = 0.7 (? / H)? / Cos? M [1.0 + 1.0 AR / cos? N

이때, ψ = △p0/(ρω2TM/2), φ = ωT1/UT, AR = aspect ratioAt this time, ψ = Δp 0 / (ρω 2TM / 2), φ = ω T1 / U T , AR = aspect ratio

상기 단계(S19) 수행후에는 수렴(convergence)을 테스트한다(S20).After the step S19 is performed, convergence is tested (S20).

이는 상기 각 단계수행에 따라 얻어진 값이 원하는 값에 수렴하는가를 체킹하는 것으로, 원하는 값이란 소음이 최소로 발생할 수 있는 냉각팬 설계를 위한 값이며, 수렴하면 다음 단계(S21)로 진행하고 수렴하지 않으면 상기 단계(S13)로 리턴하여 상기 각 단계(S13-S19)를 반복 수행한다.This is to check whether the value obtained according to each of the above steps converges to a desired value. The desired value is a value for designing a cooling fan in which noise can be minimized. If the value is converged, the process proceeds to the next step S21 and converges The process returns to step S13 and repeats the steps S13-S19.

그리고, 이 단계(S20)에서는 다음의 값을 계산하여 수렴여부를 판정하게 된다.In this step S20, the next value is calculated and it is determined whether or not convergence occurs.

--------- --- --- --- ------------ --- --- --- ---

전압손실 : △PL power = (ωpes+ωl)ρω²m2/2 (동익)Voltage loss: △ PL power = (ω p + ω e + ω s + ωl) ρω²m2 / 2 (rotor)

--------- --- --- ------------ --- --- ---

△PL power = (ωpes)ρω²m2/2 (정익)△ PL power = (ω p + ω e + ω s ) ρ ω 2 m 2/2 (stator)

효율 : η = 1 - △PL/△PidEfficiency: η = 1 - ΔP L / ΔPid

여기서 △Pid = ρω²₁/ 2 (1 - cos²β₂/cos²β₁)Where △ Pid = ρω²₁ / 2 (1 - cos²β₂ / cos²β₁)

송풍기의 전효율 : η = Λη ratio + ( 1 - Λ ) η statorTotal efficiency of blower: η = Λη ratio + (1 - Λ) η stator

그리고, 단계(S21)에서는 상기 각 단계(S12-S20)의 계산결과로 얻어지는 허브에서의 항공역학적 부하계수(øL)H), 허브에서의 솔리디티(σH), 팁에서의 항공역학적 부하계수(ψL)T), 팁에서의 솔리디티(σT), 할러수(Ha = cosβ2/cosβ1), 허브에서의 챔버각(θ)H)를 얻는다.(S21).In step S21, the aerodynamic load factor? L in the hub obtained from the calculation result of each of the steps S12-S20, the solidity? H in the hub, the aerodynamic load coefficient (Ha = cos? 2 / cos? 1) and the chamber angle? H in the hub are obtained (S21).

그리고, 상기 각 계수들의 조건 및 관계는 다음과 같다.The conditions and relations of the respective coefficients are as follows.

1) 양력 계수는 전 반경에 대해 1이 넘지 않으며, 팁에서 허브로 갈수록 증가할 것1) The lift coefficient does not exceed 1 for the entire radius, and increases from tip to hub.

2) 항공역학적 부하계수 ψL은 0.7-1의 범위를 가질 것2) The aerodynamic load factor ψL should be in the range of 0.7-1

3) 솔리디티 a는 0.6∼1.5의 범위일 것3) Solidity a should be in the range of 0.6 to 1.5.

4) 허브에서의 할러수 Ha)H가 0.75 이상일 것4) Number of Hallers in the hub Ha) H should be greater than 0.75

5) 허브에서의 캠버각 θ)H는 20도 미만이 되도록 할 것5) The camber angle θ) H in the hub should be less than 20 degrees

팁과 허브에서 양력계수를 변화시키고 반경에 따라 선형분포화 시킴으로 솔리디티를 계산함.The solidity is calculated by varying the lift coefficient in the tip and hub and linearly distributing it along the radius.

그리고, 상기 조건을 만족시키기 위한 규칙은 다음과 같다(S22).The rules for satisfying the above conditions are as follows (S22).

1) 만일 허브에서의 ψL 이 1보다 크면 허브에서의 CL을 크게 한다.1) If ψL in the hub is greater than 1, increase the CL in the hub.

2) 허브에서의 ψL이 1보다 작으면 허브에서의 CL을 작게 한다.2) If ψL in the hub is smaller than 1, reduce the CL in the hub.

3) 만일 허브에서의 σ가 1.5보다 크면 허브에서의 CL을 크게 한다.3) If σ at the hub is greater than 1.5, increase the CL at the hub.

4) 만일 허브에서의 σ가 1.5보다 작으면 허브에서의 CL을 작게 한다.4) If σ at the hub is less than 1.5, decrease the CL at the hub.

5) 만일 팁에서의 ψL이 0.7보다 작으면 팁에서의 CL을 크게 한다.5) If ψL at the tip is less than 0.7, increase the CL at the tip.

6) 만일 팁에서의 ψL이 0.7보다 크면 팁에서의 CL을 작게 한다.6) If ψL at the tip is greater than 0.7, decrease the CL at the tip.

7) 만일 팁에서의 σ이 0.6보다 크면 팁에서의 CL을 작게 한다.7) If σ at the tip is greater than 0.6, reduce the CL at the tip.

8) 만일 팁에서의 σ이 0.6보다 작으면 팁에서의 CL을 크게 한다.8) If σ at the tip is less than 0.6, increase the CL at the tip.

9) 만일 허브에서의 할러수가 0.75보다 크면 허브비를 작게 한다.9) If the number of Hallers in the hub is greater than 0.75, the hub ratio is reduced.

10) 만일 허브에서의 할러수가 0.75보다 작으면 허브비를 크게 한다.10) If the Haller's Haller number is less than 0.75, increase the hub ratio.

11) 만일 허브에서의 캠버각이 20도보다 크면 허브비를 작게 한다.11) If the camber angle is greater than 20 degrees on the hub, reduce the hub ratio.

12) 만일 허브에서의 캠버각이 20도보다 작으면 허브비를 크게 한다.12) If the camber angle at the hub is less than 20 degrees, increase the hub ratio.

위의 규칙을 이용하여 각각의 멤버쉽을 얻는다.Use the above rules to get each membership.

한편, 상기 단계(S22) 수행후에는 멤버쉽간의 합집합을 결장한다(S23).On the other hand, after performing the step S22, the union of the memberships is lost (S23).

1) ψL)H와 σH에 의해 얻어지는 두 멤버쉽의 합집합으로부터 △CL)H를 결정하기 위한 멤버쉽 μ₁을 얻는다.1) ψL) Membership μ 1 for determining △ CL) H from the union of the two memberships obtained by H and σH is obtained.

2) ψL)T과 σT에 의해 얻어지는 두 멤버쉽의 합집합으로부터 △CL)T를 결정하기 위한 멤버쉽 μ₂를 얻는다.2) We obtain the membership μ2 to determine ΔCL) T from the union of the two memberships obtained by ψL) T and σT.

3) Ha와 θ)H에 의해 얻어지는 두 멤버쉽의 합집합으로부터 △ν를 결정하기 위한 멤버쉽 μ₃을 얻는다.3) We obtain the membership μ3 for determining △ ν from the union of two memberships obtained by Ha and θ) H.

그리고 면적중심법에 의한 증분을 결정한다(S24).Then, the increment based on the area centering method is determined (S24).

μ₁,μ₂,μ₃를 무게 중심법에 의해 증분 △CL)H, △CL)T, △√를 결정한다.μ 1, μ 2, and μ 3 are determined by the gravity center method to determine the increment Δ CL) H, Δ CL) T, Δ √.

그리고, 수렴상태를 체킹하며(S25), 수렴이 되지 않으면 새로운 설계 파라미터를 구하며(S26), 수렴이 되면 결과를 출력한다.Then, the convergence state is checked (S25). If convergence does not occur, a new design parameter is obtained (S26). When the convergence is achieved, a new design parameter is obtained.

상기와 같은 냉각팬 설계방법에 따라 냉각팬을 설계해가는 과정을 설명하면 다음과 같다.A process of designing the cooling fan according to the cooling fan designing method will be described as follows.

먼저, 팬설계에 필요한 데이타 화일(axt.bat)을 실행시키며, 이때의 초기화면에서는 다음과 같은 사항들을 입력한다.First, execute the data file (axt.bat) necessary for the fan design. At the initial screen, input the following items.

사용자는 프로그램을 구동시키기 위하여 기본 설계 사양인 매분 당 풍량(CMM[mm³/min]), 전압상승(mmAq), 모터의 분당 회전수(rpm)를 입력한다. 입력후, 엔터키를 치면 입력값이 연녹색에서 푸른색으로 바뀌게 된다.The user inputs the basic design specifications (CMM [mm³ / min]), the voltage rise (mmAq), and the revolutions per minute (rpm) of the motor. After entering, press the enter key to change the input value from green to blue.

한편, 마지막 사양으로서 팬의 날개수를 지정하여야 한다.On the other hand, the number of wings of the fan should be specified as the last specification.

원래 이는 설계 프로그램에서 결정하도록 하여야 하나 보통 날개수는 팬의 성능과 소음에 민감한 설계인자임에도 불구하고 결정을 위한 이렇다 할만한 설계식이나 경험식이 부족한 상태이므로 일단 기본 설계 사양에 포함시켜 놓았다.Originally, this should be decided in the design program. However, since the number of blades is a design factor sensitive to the performance and noise of the fan, it is included in the basic design specification since there is not a satisfactory design formula or an empirical formula for the determination.

입력을 끝낸후, 그 사양을 이용하여 설계를 진행하고자 한다면 그 다음 윈도우에서 1을 입력하고 입력을 다시하고자 한다면 0을 입력한다.After finishing the input, if you want to proceed with the design using the specification, enter 1 in the next window and enter 0 if you want to re-enter the input.

설계에 들어가게 되면 프로그램은 허브비(Hub Ratio), 팁(tip)에서의 양력계수와 허브에서의 양력계수를 변화시켜가며 최적의 설계점을 찾는다. 이 상태에서 상기 화면은 지워지고 각각의 수치가 매 스텝마다 일정값을 향해 수렴해가는 것이 화면에 나타난다.Once in the design, the program finds the optimal design point by varying the lift coefficient at the hub ratio, the tip, and the lift coefficient at the hub. In this state, the screen is erased and each value converges toward a constant value at every step.

수렴이 되면 화면에는 설계를 끝낸 결과를 간략하게 보여준다. 반경에 따른 결과는 설계된 팬의 반경방향에 따른 사양을 저장한 화일(AXT.OUT)에 아스키(ASCII) 화일로 저장이 되며, 평균반경에서의 값은 설계된 팬의 평균반경에서의 사양을 저장한 화일(AXFM.OUT)에 저장이 된다.On convergence, the screen briefly shows the results of the design. The result according to the radius is stored as ASCII file in the file (AXT.OUT) which stores the design according to the radial direction of the designed fan, and the value in the average radius stores the specification in the average radius of the designed fan And stored in the file (AXFM.OUT).

이때 아무 키를 누르면 소음 예측을 끝낸 결과를 보여주게 된다. 이는 제3도를 참조한다.At this time, pressing any key will show the result of noise prediction. This is shown in FIG.

이는 X축을 로그 스케일(log scale)로 잡아 주파수를 나타낸다. 원래 전체 노이즈는 터블런트 바운더리 레이어 노이즈(Turbulent Boundary Layer Noise)와 일치하는 것은 아니나 아직 층류경계층 소음등을 고려하지 않은 결과이다.This represents the frequency by grabbing the X axis on a log scale. Originally, the total noise is not consistent with the Turbulent Boundary Layer Noise, but it does not take into account the laminar boundary layer noise.

한편, 이 상태에서 아무키를 누르게 되면 제4도와 같은 상태로 변하게 된다. 이는 설계를 끝낸 팬의 3차원 형상을 보여주는 부분으로써 방향 키(Left, Right, Up, Down) 및 페이지 업, 페이지 다운 키를 누르면 팬을 관찰하는 각도를 달리하여 볼 수 있다.On the other hand, if any key is pressed in this state, the state changes to the fourth state. This shows the 3D shape of the finished fan. You can see the angle of the fan by pressing the direction keys (Left, Right, Up, Down) and Page Up and Page down keys.

방향 키는 10의 각도변화를, 페이지 업/다운 키는 30도의 각도변화를 일으킨다. 키보드의 숫자 패널에서 +키를 누르면 줌의 기능을, -키를 누르면 반대의 기능을 하도록 되어 있다.The direction key causes an angle change of 10, and the page up / down key causes an angle change of 30 degrees. In the numeric panel of the keyboard, press the + key to zoom and the - key to reverse.

다음은 사용예를 나타낸 것이다.The following is an example of use.

사용예 1Example 1

초기입력을 위한 화면이 출력되면 다음과 같이 입력한다.When the screen for initial input is displayed, enter the following.

풍량 : 2200.0 ( [CMM] )Air volume: 2200.0 ([CMM])

압력상승 : 85.0 ( [mmAq] )Pressure rise: 85.0 ([mmAq])

회전수 : 1000.0 ( [rpm] )Rotation speed: 1000.0 ([rpm])

날개수 : 12Number of wings: 12

상기 입력값에 의한 팬의 3차원 형상은 제4도와 같고, 소음 스펙트럼에 관한 예측은 제3도와 같다.The three-dimensional shape of the fan based on the input value is the same as the fourth aspect, and the prediction about the noise spectrum is the same as the third aspect.

사용예 2Usage example 2

초기 입력을 위한 화면이 출력되면 다음과 같이 입력한다.When the screen for initial input is displayed, enter the following.

풍량 : 1500.0 ( [CMM] )Air volume: 1500.0 ([CMM])

압력상승 : 30.0 ( [mmAq] )Pressure rise: 30.0 ([mmAq])

회전수 : 1200.0 ( [rpm] )Number of revolutions: 1200.0 ([rpm])

날개수 : 6Number of wings: 6

상기 입력값에 의한 팬의 3차원 형상은 제5도와 같다.The three-dimensional shape of the fan according to the input value is the same as the fifth aspect.

다음은 소음방사 예측방법에 대하여 설명한다.The following will describe the noise radiation prediction method.

소음방사 예측방법의 개발목적은 주거지 주위에 설치되는 소형 CT(Coding Tower)의 운용에 의하여 발생되는 소음이 소음원으로부터 떨어진 거리에 따라 주변환경에 따라 소음크기(SPL)를 예측하는데 있다.The purpose of the noise emission prediction method is to predict the noise level (SPL) according to the surrounding environment according to the distance from the noise source due to the operation of the small CT (Coding Tower) installed around the residential area.

또한, 프로그램을 베이직(BASIC)으로 구성하고, 알고리즘을 알기 쉽게 전개함으로써 사용자가 현장에서 손쉽게 수정보완하여 이용할 수 있도록 하는데 있다.In addition, the program is composed of BASIC, and the algorithm is developed in an easy-to-understand manner, so that the user can easily modify and supplement the program on the spot.

이러한 소음방사 예측방법은 CT 가동시 임의의 점에서 측정한 소음크기를 이용하여 소음원의 소음파워레벨을 산출하거나 또는 팬을 구동시키는 구동모터의 동력으로부터 소음원의 파워 레벨을 계산한 후, CT를 점소음원으로 가정하고 이로부터 반사벽, 지면, 장벽, 방향성(CT마다 방향성이 다르므로 CT의 방향계수 DI를 선택하여 사용) 및 전달경로의 공기상태(기준 : 상온 20℃, 습도 70%)를 고려하여 CT로부터 임의의 거리 떨어진 지점에서의 소음크기를 계산한다.In this method, the noise power level of the noise source is calculated using the noise magnitude measured at an arbitrary point during CT operation, or the power level of the noise source is calculated from the power of the driving motor for driving the fan, Considering the reflective wall, floor, barrier, and direction (using the direction factor DI of the CT because the directionality is different for each CT) and the air condition of the transmission path (standard: room temperature 20 ℃, humidity 70%) And calculates the noise magnitude at a certain distance from the CT.

여기서, 주변환경에 대한 정보는 일반적인 주거지에서 표본측정을 함으로써 주거지역에서의 소음의 반사특성을 반영한다.Here, the information on the surrounding environment reflects the reflection characteristics of the noise in the residential area by performing the sampling measurement in a typical settlement area.

반사벽과 지면은 반사가 되는 지점에서 가상 소음원(Imaginary Source)을 만들어 가상 소음원으로부터 소음크기를 알고 싶은 청취자(Receiver)까지의 가장적인 경로에 대한 감소를 고려한다.The reflection wall and the ground consider a reduction in the best path from the virtual noise source to the receiver to know the noise magnitude by creating a virtual source at the reflection point.

또한, 장벽이 있을 때는 장벽을 거쳐 전달되는 소음만을 고려하여 감소량을 결정한다.When there is a barrier, the reduction amount is determined by considering only the noise transmitted through the barrier.

소음측정결과에 대한 시뮬레이션 계산 결과의 신뢰도를 높이기 위하여 유사한 주위환경을 갖는 위치에 CT를 설치하고자 할 때 미리 CT의 방사소음크기를 예측할 수 있도록 하며, 이때 반공간(Half Space)에서 소리의 전파는 주파수 대역별로 고려되었다.In order to increase the reliability of the simulation results for the noise measurement results, it is necessary to predict the radiation noise level of the CT in advance when the CT is installed in a position having a similar surrounding environment. At this time, the propagation of the sound in the half space Frequency band.

SPL=PWL-68+17.51*exp(-R/6.302)+47.01*exp(-R/211.9)+DI+△L-△A-△Aair(1)SPL = PWL-68 + 17.51 * exp (-R / 6.302) + 47.01 * exp (-R / 211.9) + DI + △ L- △ A- △ A air (1)

여기서, PWL : 소음원의 파워레벨[dBA]Here, PWL: power level of the noise source [dBA]

R : 냉각탑으로부터의 거리[m]R: Distance from cooling tower [m]

DI : 솔리드 앵글(Solid Angle)에 의한 보정값(지면에 의한 값, 2π일때 3)[dBA]DI: Correction value by Solid Angle (value by ground, 3 when 2π) [dBA]

△L : 수직인 딱딱한 반사벽에 의한 보정값[dBA]ΔL: Correction value due to vertical rigid reflecting wall [dBA]

△A : 장벽에 의한 보정값[dBA]A: Correction value by barrier [dBA]

△Aair: 공기에 의한 감소[dBA]△ A air : Decrease by air [dBA]

그리고 부가적으로 CT의 팬 스택(Fan Stack) 상부와 하부의 소음방사 특성이 다르므로 팬 스택 상부의 거리별 소음크기 감소를 계산할 때는 (2)식을 이용하여 소음방사각도를 고려한다.In addition, since the noise emission characteristics of the top and bottom of the fan stack of the CT are different, calculate the noise emission angle by using the equation (2).

냉각탑과 수평인 지점에서의 SPL과 각도별 PSL의 비(-)The ratio (-) of the SPL and the PSL by angle at the horizontal point with the cooling tower

Y=1.0034+0.0014×θ+2.7726×10-5×θ2-7.8135×10-7×θ3+4.7198×10-9×θ4(2) Y = 1.0034 + 0.0014 x? + 2.7726 x 10-5× θ2-7.8135 x 10-7× θ3+ 4.7198 × 10-9× θ4(2)

여기서, θ:소음방사각도[deg]Here,?: Noise radiation angle [deg]

가) 소음원의 PWL 측정A) PWL measurement of noise source

1) 냉각탑으로부터 임의의 측정 데이터가 있을 경우1) When there is any measurement data from cooling tower

PWL=SPL+20log(R) (3)PWL = SPL + 20 log (R) (3)

여기서, SPL : 임의의 거리 R 떨어진 지점에서 측정한 소음 크기[dBA]Here, SPL is the noise size [dBA] measured at an arbitrary distance R,

2) 동일한 CT가 복수대로 설치되었을 경우에 CT 대수와 팬에 의한 소음원의 크기 예측에는 다음의 (4)식을 이용한다.2) When the same CT is installed in multiple units, the following equation (4) is used to predict the size of the noise source by the number of CTs and the fan.

PWL = 10log(hp×N) + 10log(ss) + 60.2 (4)PWL = 10 log (hp x N) + 10 log (ss) + 60.2 (4)

여기서 hp : 팬의 구동모터의 동력(HP)Here, hp: power of the driving motor of the fan (HP)

N : CT의 가동대수[대]N: Number of CTs in operation [large]

ps : 정압[cm]ps: static pressure [cm]

(4)식에서 보정치인 60.2dBA는 본 실험의 결과에서 시행오차법으로 산출되었으므로 기존의 대용량 팬구동의 경우보다 26dBA가 작은 값을 택한 값이다. 본 실험의 경우와 다른 측정조건에서는 표본 실험으로 보정치를 재조정할 수가 있다.In the equation (4), the correction value of 60.2 dBA is calculated by the trial error method. Therefore, the value of 26 dBA is smaller than that of the conventional large capacity fan drive. In the case of this experiment, it is possible to readjust the correction value by the sample test under different measurement conditions.

나) 공기에 의한 감소B) Reduction by air

공기에 의한 감소는 다음의 (5)식으로 표현된다.The decrease due to air is expressed by the following equation (5).

Aatm,band=(R/1000)[0.2+3.6(Fband/1KHZ)=0.36(pband/1HKZ)2(5)Aatm, band = (R / 1000) [0.2 + 3.6 (Fband / 1KHZ) = 0.36 (pband / 1HKZ)

여기서, R : 소음원으로부터 청취자까지의 거리[m]Where R: distance from noise source to listener [m]

Fband : 옥타브 밴드 센터 주파수(Octave Band Center Frequency)[HZ]Fband: Octave Band Center Frequency [HZ]

(다) 주위의 반사벽 고려(C) Consider the surrounding reflective wall

주위 반사벽에 의한 소음크기의 증가량의 보정은 반사벽에 의한 가상의 거리가 소음원으로부터 직접 도달하는 거리의 10배 이상되는 경우는 고려하지 않으며 10배 이하일 때 다음의 (6)식으로 보정한다.The correction of the increase in the noise magnitude due to the surrounding reflection wall is not considered when the imaginary distance due to the reflection wall reaches 10 times or more of the distance directly from the noise source.

DA=3.00-9.29log10[ri/rs]+10.13[log10[ri/rs]]²-3.84[log[ri/rs]]³(6)Log (ri / rs]] ²-3.84 [log [ri / rs]] ³ (6)

여기서 ri : 반사벽에 의한 가상거리[m]Where ri is the virtual distance [m]

rs : 직접 도달되는 거리[m]rs: distance to reach directly [m]

상기와 같은 본 발명의 소음방사 예측방법을 제6도의 플로우 차트와 함께 설명한다.The noise radiation prediction method of the present invention as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

먼저 내각탑 사양 : 팬구동용 모터 파워, 정압, 송풍량, 설치 레이아웃 : 냉각탑으로부터의 반사벽까지의 거리, 설치공간의 환경 : 온도, 습도 등을 입력한다(S31).First, the cabinet top specification: motor power for fan driving, static pressure, blowing amount, installation layout: distance from the cooling tower to the reflecting wall, environment of the installation space: temperature and humidity are inputted (S31).

그리고 냉각탑을 점소음원으로 가정하며, 이 냉각탑의 점소음원으로의 가정은 냉각탑 구조물이 크나 이것의 주요 소음원이 되는 부분의 한점으로부터 방사된다고 가정하는 것이다(S32).Assuming that the cooling tower is a point source, assuming that the cooling tower is a point source, it is assumed that the cooling tower structure is large but emits from one of its major noise sources (S32).

또한, 냉각탑으로부터 방사되는 소음의 방향 특성을 고려한다(S33).In addition, the directional characteristics of the noise emitted from the cooling tower are considered (S33).

이는 실험에 의하여 냉각탑 중심으로부터 회전방향으로 다음과 같은 특성을 고려한다.This experiment considers the following characteristics in the direction of rotation from the center of the cooling tower.

0.979797 0.959595 0.93939 0.9191910.979797 0.959595 0.93939 0.919191

그리고 냉각탑으로부터 수직방향으로 다음의 실험식을 적용한다.Then apply the following equation from the cooling tower in the vertical direction.

FACTOR_TH = 1.0033804 + 0.0014361637*TH_DEGEREE + 0.00002772574 *TH_DEGREE∧2 - 0.00000078135169*TH_DEGREE∧3 + 4.7198426E_0.9*TH_DEGREE∧4FACTOR_TH = 1.0033804 + 0.0014361637 * TH_DEGEREE + 0.00002772574 * TH_DEGREE∧2 - 0.00000078135169 * TH_DEGREE∧3 + 4.7198426E_0.9 * TH_DEGREE∧4

여기서 TH_DEGREE : 냉각탑 수직방향으로 각도Where TH_DEGREE: angle in the vertical direction of the cooling tower

FACTOR_TH : 각도에 따른 방향특성 값FACTOR_TH: Directional characteristic value according to angle

그리고 입력값으로부터 점소음원의 소음파워레벨을 계산하며(S34) 이는 상기 (4)식에 따른다Then, the noise power level of the point noise source is calculated from the input value (S34), which is calculated according to the above equation (4)

그리고 상기 (1)식에 따라 소음원으로부터 거리증가에 따른 소음레벨감소를 계산하며(S35), 상기 (5)식에따라 환경 조건에 따른 소음레벨값 감소를 계산한다(S36).In step S35, the noise level decrease due to the increase in distance from the noise source is calculated according to Equation (1). In step S36, the noise level decrease according to the environmental condition is calculated according to Equation (5).

그리고 설치 레이아웃에 따른 주위 건물에 대한 반향을 계산하며(S37), 이는 상기 (6)식에 따른다.Then, an echo for the surrounding building according to the installation layout is calculated (S37), and this is in accordance with the above expression (6).

그리고 청취자의 위치에서의 소음레벨을 계산한다(S38).Then, the noise level at the position of the listener is calculated (S38).

이는 삼차원 형상이므로 앞서 설명한 각 부분을 계산하여 방향에 따른 거리별 소음감소를 상기 단계 (S35)를 적용하여 계산한다.Since this is a three-dimensional shape, it is calculated by applying the above-described step S35 to calculate noise reduction by distance according to the direction.

그리고 청취자 위치에서 소음크기를 그래픽 화면과 화일로 출력한다.And outputs the noise level to the graphic screen and file at the listener position.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 냉각탑의 주위 환경에 따른 소음을 예측할 수 있으므로 냉각탑의 방음시보다 효과적으로 방음을 할 수 있게 되며, 최소의 소음발생 조건을 갖도록 냉각팬을 설계하므로써 냉각탑 주위의 소음자체를 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to predict the noise according to the surrounding environment of the cooling tower. Therefore, it is possible to effectively sound the sound when the cooling tower is soundproofed. By designing the cooling fan to have the minimum noise generating condition, .

Claims (31)

팬 설계에 필요한 변수 입력 및 초기값을 결정하는 제1과정과, 상기 변수입력 및 초기값을 기반으로 팬설계 사양을 얻는 제2과정과, 상기 제2과정에서 얻어진 값이 수렴하는지를 판단하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 수렴할 경우 퍼지 이론을 이용하여 상기 제2과정에서 얻어진 팬설계 사양보다 소음발생을 줄일 수 있는 팬설계 사양을 얻는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계 방법.A second step of obtaining a fan design specification based on the variable input and the initial value, a third step of determining whether the values obtained in the second step converge, And a fourth step of obtaining a fan design specification capable of reducing noise generation compared to the fan design specification obtained in the second step using the fuzzy theory when converging in the third step. How to Design a Cooling Fan. 제1항에 있어서, 상기 제1과정은 할러수, 챔버각, 공기역학적 하중계수, 솔리디티와 허브비 및 팁/허브에서의 양력계수에 따른 퍼지집합을 구성하며, 허브 및 팁/허브에서의 양력계수를 얻는 단계(11)와 풍량, 압력상승, 회전수 등을 입력하고 입구조건, 폴리트로픽 효율, 워크돈 인자 등을 구한 후, 와형식 결정 및 팁/허브에서의 양력계수를 선정하는 단계(S12)로 이루어짐을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.2. The method of claim 1, wherein the first step comprises a fuzzy set according to the Hall coefficient, the chamber angle, the aerodynamic load factor, the solidity and hub ratio, and the lift coefficient at the tip / hub, The step of obtaining the lift coefficient (11), the step of inputting the air flow rate, the pressure rise and the rotation speed, and the entrance condition, the polytropic efficiency, the work money factor, and the type determination and the lift coefficient in the tip / (S12). ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제2항에 있어서, 상기 양력계수는 전 반경에 대해 1이 넘지 않으며, 팁에서 허브로 갈수록 증가함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.3. The method of claim 2, wherein the lift coefficient is not greater than 1 for an overall radius and increases from tip to hub. 제1항에 있어서, 상기 제2과정은 오일러 식에서 유추한 에너지 트랜스퍼를 가지고 팁 반경을 결정하는 단계(S13)와, 선형속도 성분결정에 따라 평균반경에서의 속도 삼각형을 얻는 단계(S14)와, 반경에 따른 속도 삼각형을 결정하는 단계(S15)와, 팁/허브에서의 양력계수로부터 솔리디티를 결정하는 단계(S16)와, 유동각 및 날개각을 결정하는 단계(S17)와, 반경에 따른 날개 단면의 형상을 결정하는 단계(S18)와 각종 손실 및 효율을 계산하는 단계(S19)로 이루어짐을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.The method according to claim 1, wherein the second step includes: determining a tip radius (S13) with energy transfer estimated from the Euler equation; obtaining a velocity triangle at an average radius according to the linear velocity component determination (S14) (S15) determining a velocity triangle along the radius, determining a solidity from a lift coefficient at the tip / hub (S16), determining a flow angle and a wing angle (S17), and determining A step S18 of determining the shape of the blade section and a step S19 of calculating various losses and efficiencies. 제4항에 있어서, 상기 솔리디티는 항공역학적 부하계수에 의해 구하거나 양력계수를 기준으로 하여 구함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.5. The method of claim 4, wherein the solidity is determined by aerodynamic load factor or lift factor. 제5항에 있어서, 상기 항공역학적 부하계수는 0.7∼1의 범위를 가짐을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.6. The method of claim 5, wherein the aerodynamic load factor is in the range of 0.7-1. 제4항에 있어서, 상기 단계(S19)에서는 날개 프로파일 손실, 2차 플로우 손실 ,앤드 웰(End Well) 손실, 팁 클리어런스 손실 등을 구함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.5. The method of claim 4, wherein blade profile loss, secondary flow loss, end well loss, and tip clearance loss are obtained in step S19. 제1항에 있어서, 상기 제3과정에서의 수렴판단시 비수렴하면 상기 제2과정으로 리턴함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.The method according to claim 1, wherein, when convergence is determined in the third process, the process returns to the second process when the convergence is not converged. 제1항에 있어서, 상기 제4과정은 상기 단계(S12-S20)의 결과로 할러수, 챔버각, 공기 영학적 하중계수, 솔리디티를 얻는 단계(S21)와, 각 퍼지 집합에서의 단면을 결정하는 단계(S22)와, 멤버쉽간의 합집합을 결정하는 단계(S23)와, 면적중심법에 의한 증분을 결정하는 단계(S24)로 이루어짐을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.The method according to claim 1, wherein the fourth step comprises the steps of: obtaining a number of halos, a chamber angle, an airpheric load coefficient, and a solidity as a result of the step (S12-S20) (S23) of determining the union of memberships, and (S24) determining an increment based on the area centering method (S24). 제9항에 있어서, 상기 할러수는 허브에서의 할러수일 경우 0.75 이상임을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the Haller number is 0.75 or more in the case of a Haller number at the hub. 제9항에 있어서, 상기 챔버각은 허브에서의 챔버각일 경우 20도 미만임을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the chamber angle is less than 20 degrees for a chamber angle at the hub. 제9항에 있어서, 상기 솔리디티 계산을 위한 허브에서의 항공역학적 부하계수가 1보다 크면 허브에서의 양력계수를 크게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the aerodynamic load factor at the hub for solidsity calculation is greater than 1, the lift coefficient at the hub is increased. 제9항에 있어서, 상기 솔리디티 계산을 위한 허브에서의 항공역학적 부하계수가 1보다 작으면 허브에서의 양력계수를 작게함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the aerodynamic load factor in the hub for solidsity calculation is less than one, the lift coefficient in the hub is reduced. 제9항에 있어서, 상기 솔리디티 계산을 위한 팁에서의 항공역학적 부하계수가 0.7보다 작으면 팁에서의 양력계수를 크게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the lift coefficient at the tip is increased if the aerodynamic load factor at the tip for solids calculation is less than 0.7. 제9항에 있어서, 상기 솔리디티 계산을 위한 팁에서의 항공역학적 부하계수가 0.7보다 크면 팁에서의 양력계수를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the lift coefficient at the tip is reduced if the aerodynamic load factor at the tip for solids calculation is greater than 0.7. 제9항에 있어서, 상기 할러수는 허브에서의 할러수일 경우 0.75보다 크면 허브비를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the Haller number is smaller than 0.75 when the Haller number is a Haller number. 제9항에 있어서, 상기 할러수는 허브에서의 할러수일 경우 0.75보다 크면 허브비를 크게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the Haller's number is greater than 0.75 when the number of Haller's is greater than 0.75. 제9항에 있어서, 상기 챔버각은 허브에서의 챔버각일 경우 20도 보다 크면 허브비를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the chamber angle is greater than 20 degrees for a chamber angle in the hub, the hub ratio is reduced. 제9항에 있어서, 상기 챔버각은 허브에서의 챔버각일 경우 20도 보다 작으면 허브비를 크게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the chamber angle is greater than 20 degrees when the chamber angle is at the hub, thereby increasing the hub ratio. 제9항에 있어서, 상기 솔리디티 0.6∼1.5의 범위임을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.The cooling fan design method according to claim 9, wherein the solidity is in the range of 0.6 to 1.5. 제9항에 있어서, 상기 허브에서의 솔리디티가 1.5보다 크면 허브에서의 양력계수를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the solidity in the hub is greater than 1.5, the lift coefficient in the hub is reduced. 제9항에 있어서, 상기 허브에서의 솔리디티가 1.5보다 작으면 허브에서의 양력계수를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the solubility in the hub is less than 1.5, the lift coefficient in the hub is reduced. 제9항에 있어서, 상기 팁에서의 솔리디티가 0.6보다 크면 팁에서의 양력계수를 작게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the solidity at the tip is greater than 0.6, the lift coefficient at the tip is reduced. 제9항에 있어서, 상기 팁에서의 솔리디티가 0.6보다 작으면 팁에서의 양력계수를 크게 함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.10. The method of claim 9, wherein if the solidity at the tip is less than 0.6, the lift coefficient at the tip is increased. 제1항에 있어서, 상기 제4과정 이후에 수렴여부를 판단하여 비수렴시 새로운 허브비와 팁/허브에서의 양력계수를 정하여 상기 단계(S12)로 리턴하는 단계(S25), (S26)를 더 수행함을 특징으로 하는 소음감소를 위한 냉각팬 설계방법.The method of claim 1, further comprising: determining convergence after the fourth step to determine a new hub ratio and a lift coefficient in the tip / hub when non-convergence and returning to step S12; Wherein the cooling fan further comprises: 냉각탑 사양 및 설치 레이아웃 및 설치공간의 환경을 입력하는 제1단계와, 냉각탑을 점소음원으로 가정하여 점소음원 가정에 따른 방향특성을 고려하는 제2단계와 점소음원의 소음파워 레벨을 결정한 후 소음원으로부터 거리증가에 따른 소음레벨감소를 계산하는 제3단계와, 환경조건에 따른 소음레벨감소를 계산한 후 설치 레이아웃에 따른 방향을 계산하는 제4단계와, 청취자 위치에서의 소음레벨을 계산하는 제5단계로 이루어짐을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사 예측방법.A second step of inputting the environment of the cooling tower specification, the installation layout and the installation space; a second step of considering a directional characteristic according to a point source assuming that the cooling tower is a point source and a noise power level of the point source; A fourth step of calculating a noise level reduction according to an environmental condition, a fourth step of calculating a direction depending on an installation layout, a fifth step of calculating a noise level at a listener position, Wherein the step of estimating the noise radiation of the cooling fan comprises the steps of: 제26항에 있어서, 상기 제3단계에서의 소음파워레벨은 냉각탑으로부터 임의의 측정 데이터가 있을 경우는 SPL + 20log(R)와 같이 계산됨을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사 예측방법. 여기서, SPL : 임의의 거리 R 떨어진 지점에서 측정한 소음 크기[dBA]이다.27. The method of claim 26, wherein the noise power level in the third step is calculated as SPL + 20 log (R) if there is any measurement data from the cooling tower. Here, SPL is the noise magnitude [dBA] measured at a certain distance R away. 제26항에 있어서, 상기 제3단계에서의 소음파워레벨은 동일한 CT가 복수대로 설치되었을 경우는 10log(hp×N) + 10log(Ps) + 60.2로 계산됨을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사예측방법. 여기서, hp : 팬의 구동모터의 동력(HP), N : CT의 가동대수[대], ps : 정압[cm]이다.27. The method of claim 26, wherein the noise power level in the third step is calculated as 10 log (hp x N) + 10 log (Ps) + 60.2 when a plurality of identical CTs are installed. Way. Here, hp is the power (HP) of the drive motor of the fan, N is the number of movable parts of the CT [unit], and ps is the static pressure [cm]. 제26항에 있어서, 상기 제3단계에서의 거리증가에 따른 소음레벨 감소는 PWL-68+17.51*exp(-R/ 6.302)+47.01*exp(-R/211.9)+DI+△L-△A-△Aair로 계산함을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사 예측방법. 여기서, PWL : 소음원의 파워레벨[dBA], R : 냉각탑으로부터의 거리[m], DI : 솔리드 앵글에 의한 보정값(지면에 의한 값, 2π일때 3)[dBA], △L : 수직인 딱딱한 반사벽에 의한 보정값[dBA], △A : 장벽에 의한 보정값[dBA], △Aair: 공기에 의한 감소[dBA]이다.26. The method of claim 26, wherein the noise level reduction with increasing distance in the third step is PWL-68 + 17.51 * exp (-R / 6.302) + 47.01 * exp (-R / 211.9) + DI + - DELTA A < a > air . Where d is the power level of the noise source, d is the distance from the cooling tower, m is the solid angle, and d is the solid angle, Correction value [dBA] by the reflecting wall, A: Correction value by the barrier [dBA], and ΔA air : Decrease by air [dBA]. 제26항에 있어서, 상기 제4단계에서의 환경조건에 따른 소음레벨 감소는 (R/1000)[0.2 + 3.6(fband/ 1KHz) = 0.36(fband/1KHz)²로 계산함을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사 예측방법. 여기서 R : 소음원으로부터 청취자까지의 거리[m], fband : 옥타브 밴드 센터 주파수[Hz]이다.27. The method of claim 26, wherein the noise level reduction according to the environmental condition in the fourth step is calculated as: (R / 1000) [0.2 + 3.6 (fband / 1KHz) = 0.36 (fband / 1KHz) Method of predicting noise radiation of a fan. Where R is the distance [m] from the noise source to the listener, and fband is the octave band center frequency [Hz]. 제26항에 있어서, 상기 제4단계에서 설치 레이아웃에 따른 반향은 음레벨 감소는 3.00 - 9.29log10[ri/rs] + 10.13[log10[ri/rs]]2-3.84[log[ri/rs]]³로 계산함을 특징으로 하는 냉각팬의 소음방사 예측방법. 여기서 ri : 반사벽에 의한 가상거리[m], rs :직접 도달되는 거리[m]이다.The method of claim 26, wherein the echo according to the installation layout in the fourth step is a sound level reduction is 3.00 - 9.29log 10 [ri / rs ] + 10.13 [log 10 [ri / rs]] 2 -3.84 [log [ri / rs]] < 3. < / RTI > Where ri is the virtual distance [m] due to the reflecting wall, and rs is the distance [m] directly reached. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의해 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100469567B1 (en) * 2002-11-19 2005-02-02 주식회사 에어로네트 Method For Designig A Low Noise Impeller Using An Inver Design Method
KR100743609B1 (en) * 2006-06-20 2007-07-27 한국전력공사 Calculation method of arrange position in rotary machine blade
WO2019156327A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 엘에스산전 주식회사 Container for power converter

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