Experimental Investigation of the flow around an Oscillating Circular Cylinder by Using a PIV System

진동하는 원형주상체 주위의 유동에 관한 PIV를 이용한 실험적 연구

Flow around an oscillating circular cylinder was experimentally investigated. With varying Keulegen-Carpenter(KC) number from 10 to 30 the flow field with vortex sheddings and the related hydrodynamic fortes exerting on the cylinder were measured. A newly developed PW(paricle image velocimetry) successfully captured the complex vortical flows varying with the KC number and the flow patterns were 'traverse street', 'single pairing' and 'double pairing' of vortices with increasing KC number, At a certain KC number range the lift force undergoes a transition showing little periodicity due to surrounding complicated shedded vortices.

원형주상체가 진동하는 경우 Keulegen-Carpenter수를 10에서 30까지 변화시키며 이 때에 유기되는 유체력을 계측하고 전유동계측시스템을 (Particle Image Velocimetry) 개발하여 연관된 유동장을 분석하였다. 개발된 PIV 시스템은 고속 유동장 이미지를 홀수와 짝수의 주사선 이미지로 분리하는 방식을 시도하여 하나의 이미지로부터 속도추정이 가능하도록 하였다. KC수에 따른 실린더 주위의 유동을 "traverse street", "single pairing" 그리고 "double pairing"으로 관찰하였고 각 경우 박리되는 보오텍스의 형태에 따라 미세한 항력과 양력의 변화를 수반하는데 이들의 관계를 위상차와 보오텍스 박리의 형태 변화로 설명하였다.