PIV를 이용한 수중익 주위 복잡유동장의 정량적 계측

Quantitative Measurements of Complex Flow Field Around a Hydrofoil Using Particle Image Velocimetry

  • 현범수 (한국해양대학교 조선해양공학부) ;
  • 최경신 (한국해양대학교 조선공학과) ;
  • 도덕희 (한국해양대학교 기계시스템공학부)
  • 발행 : 2000.08.01

초록

수면 하에서 정속으로 움직이는 MACA0012 수중익에 의하여 생성되는 정상파 및 쇄파에 대한 실험적 연구를 회류수조에서 수행하였다. 실린더의 몰수깊이에 따른 자유표면 파형을 관측하였고, PIV를 이용하여 수중익과 자유표면 사이 유동장의 순간속도와 평균속도를 계측한 후 와도분포를 구하였다. 쇄파의 발생, 전개 그리고 소멸과정을 조사하였고, 특히 자유표면 부근의 와류 구조와 같은 복잡 순간유동장의 가시화를 통하여 수중익과 쇄파 간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 본 실험으로 PIV 계측기법은 조선해양공학의 다양한 연구분야에 훌륭히 적용될 수 있음을 보았고 더욱이 정량적인 해석이 필요한 실험에도 사용이 가능함을 확인하였다.

An experimental study has been carried out at circulating water channel to investigate the viscous flow around breaking waves generated by a submerged hydrofoil(NACA0012). Detailed flow measurements were made at several critical points including an incipient wave-breaking point and a fully-developed wave breaker. Particle Image Velocimetry(PIV) was employed to visualize the flow field very close to the breaker as well as at the near- and far-wake of the breaker. Generation, development and decay of the wave breaker have been investigated. It is found that PIV technique could be well applied to the complex flow field, including the vortical structures near the free surface as well as the wake of the hydrofoil.

키워드

참고문헌

  1. J. Fluid Mech. v.126 The Breaking and Non-Breaking Wave Resistance of a Two-Dimensional Hydrofoil Duncan, J.H.
  2. J. Fluid Mech. v.302 Evolution of Quasi-Steady Breaking Wave Lin, J.C.;D.Rockwell
  3. J. Fluid Mech. v.276 A theory of Spilling Breakers Cointe, R.;M.P.Tulin
  4. 공학박사학위논문 3차원 PTV계측법의 개발과 후향단 유동계측 최성환
  5. 대한조선학회 논문집 v.37 no.1 몰수실린더에 의하여 생성되는 쇄파주위 점성유동의 고찰(1부 :파형 및 압력분포) 현범수;신용헌
  6. 대한조선학회 논문집 v.37 no.2 몰수실린더에 의하여 생성되는 쇄파주의 점성유동의 고찰(제3부 : PIV를 이용한 순간유동장 해석) 현범수;신용헌;최경신