• 에너지공학
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• 제14권4호
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• pp.259-267
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• 2005

예혼합 분무화염의 상세한 연구기구를 관찰하기 위하여 예혼합 분무화염 중의 분무단면상의 확대촬영과 또한 연소시의 순간적 이차원 유동장을 얻기 위해 미소시간차를 가진 2연속 분무단면 화상에 대해 상호 상관 PIV를 적용하였다. PIV에 통상 사용되어지는 펄스 레이저가 아닌 연속발진 레이저를 PIV에 적용하는 기법 등을 나타내었다. 또한 통계적 PIV 해석법을 이용하여 얻은 상호상관 PIV의 결과를 PDA에 의해 측정된 결과와 비교하여, 상호상관 PIV는 PDA의 계측에 의한 결과와 잘 일치한다는 결론에 이르렀다. 연속발진 레이저를 이용한 상호상관 PIV를 예혼합 분무화염에 적용하여 본 연구에서 적용한 기법이 분무화염의 구조를 관찰하는데 매우 유용함을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.851-859
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• 2005

정규 상호 상관 (상관계수)은 입자영상유속계(PIV) 분석에서 형태 분석을 위한 가장 정확하고 적합한 척도이다. 그러나 상관계수는 주파수 영역에서 그에 상당하는 간단한 수식 표현이 없기 때문에, 빠르지만 부정확한 척도들이 종종 이용된다. 이러한 척도 중에서 선정된 세 가지 방법과 상관계수법을 상호 비교하였다. 그 결과 상관계수법을 제외한 나머지 척도들은 모두 종종 부정확한 결과를 도출함을 알 수 있었다. 그러나 상관계수법은 계산 시간이 많이 걸린다는 단점을 지니고 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 상관계수법을 계산하는 빠르고 정확한 방법을 제시하였다. 이 방법은 상관계수의 분산을 계산하는 Fn 알고리듬과 분모를 계산하는 순차가감법을 결합한 것이다. 시험 결과 이 방법은 상관계수를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.410-416
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• 2001

An algorithm of 3-D particle image velocimetry(3D-PIV) was developed for the measurement of 3-D velocity field of complex flows. The measurement system consists of two or three CCD camera and one RGB image grabber. In this study, stereo photogrammetty was applied for the 3-D matching of tracer particles. Epipolar line was used to decect the stereo pair. 3-D CFD data was used to estimate algorithm. 3-D position data of the first frame and the second frame was used to find velocity vector. Continuity equation was applied to extract error vector. The algorithm result involved error vecotor of about 0.13 %. In Pentium III 450MHz processor, the calculation time of cross-correlation for 1500 particles needed about 1 minute.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3038-3043
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• 2008

Tumble or swirl flow is used adequately to promote mixing of air and fuel in the cylinder and to enlarge turbulent intensity in the late time of compression stroke. However, since in-cylinder flow is a kind of transient state with rapid flow variation, that is, non-steady state flow, swirl or tumble flow has not been analyzed sufficiently and not been recognized whether they are available for combustion theoretically yet. In the investigation of intake turbulent characteristics using PIV method, different flow characteristics were showed according to SCV figures. SCV installed engine had higher vorticity, turbulent strength by fluctuation and turbulent kinetic energy than a baseline engine, especially around the wall and lower part of the cylinder. Consequently, as swirl flow was added to existing tumble flow, it was found that fluctuation component increased and flow energy was conserved effectively through the experiment.

• 한국가시화정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.71-78
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• 2005

Uncertainty introduced by a cross-correlation algorithm based on FFT has been investigated using PIV standard images. The standard images were generated by the Monte Carlo simulation method. Both bias and random errors from the velocity vector have been analyzed with regard to the particle diameter, displacement, and the number of particles. The uncertainty of velocity is evaluated based upon the IS0/IEC standard. As a result, a total error of $0.26\%$ is included in the PIV cross-correlation algorithm. In addition, the uncertainty budget is presented, where the effect of the above three variables is examined. According to the budget, the variation of the number of particles within the interrogation window mainly contributes to the combined standard uncertainty of the real measured velocity field when excluding the effect of errors by the experiments itself. Finally, the expanded uncertainty is found to be about $12\%$ at the $95\%$ confidence level.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.507-510
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• 2002

An algorithm of 3-D particle image velocimetry(3D-PIV) was developed for the measurement of 3-D velocity Held of complex flows. The measurement system consists of two or three CCD camera and one RGB image grabber. Flows size is $1500{\times}100{\times}180(mm)$, particle is Nylon12(1mm) and illuminator is Hollogen type lamp(100w). The stereo photogrammetry is adopted for the three dimensional geometrical mesurement of tracer particle. For the stereo-pair matching, the camera parameters should be decide in advance by a camera calibration. Camera parameter calculation equation is collinearity equation. In order to calculate the particle 3-D position based on the stereo photograrnrnetry, the eleven parameters of each camera should be obtained by the calibration of the camera. Epipolar line is used for stereo pair matching. The 3-D position of particle is calculated from the three camera parameters, centers of projection of the three cameras, and photographic coordinates of a particle, which is based on the collinear condition. To find velocity vector used 3-D position data of the first frame and the second frame. To extract error vector applied continuity equation. This study developed of various 3D-PIV animation technique.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권5호
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• pp.652-659
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• 1998

The present study is aimed to develop a new PIV operating software through optimization of vector tracking identification including versatile pre-processings and post-processing techniques. And the result exhibits an improved version corresponding various input and output multimedia compared to previous commercial software developed by other makers. An upgraded identification method called grey-level cross correlation coefficient method by direct calculation is suggested and related user-friendly pop-up menu are also represented. Post-processings comprising turbulence statistics are also introduced with graphic output functions.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 1999

본 연구는 목적은 PIV 시스템을 이용하여 분기관내 유동현상을 가시화하여 분기부 영역의 유동특성을 분석하는데 있다. PIV 시스템으로 유동장을 가시화하기 위해서 분기관 모델은 투명 아크릴판으로 제작하였고 작동유체와 추적입자는 각각 물과 송화가루를 사용하였다. 유동장에서 획득된 영상으로부터 속도벡터를 얻기 위해서 입자추적방법의 1-프레임 법과 2-프레임 법, 상호상관 PIV법인 2-프레임법을 사용하였다. PIV 시스템으로 측정된 실험결과의 신뢰성을 확보하기 위해서 표면구동 캐비티 유동의 속도분포를 4-프레임법으로 얻어진 기준 실험 데이터와 비교하였다. 분기관에서 뉴턴유체의 유동현상을 효과적으로 가시화하는데 필요한 상호상관 PIV방법의 2-프레임법을 적용하는 알고리즘을 개발하였고, sub-pixel과 면적보간을 사용하여 오벡터를 제거후 최종속도벡터를 얻었다. PIV를 이용한 분기관내 유동가시와 실험결과를 신뢰할 수 있는 수치해석 결과를 이용하여 검증한 결과 PIV 실험으로 얻어진 속도벡터는 수치해석의 결과와 잘 일치하였다. PIV 실험과 수치해석 결과로부터 분기관모델의 분기점 원위부에 재순환영역이 형성됨이 확인되었고 두 다른 방법을 이용한 재순환영역의 길이와 높이는 거의 동일하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.37-43
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• 2006

An experimental apparatus for PIV performance evaluation has been developed. Stardard uncertainty of a two-dimensional cross-correlation PIV system was investigated based upon the standard experimental apparatus, which was devised to model the rigid body rotating flows. For the systematic analysis of the uncertainty introduced by each component (algorithm, CCD camera, frame grabber) of the PIV system, standard images are fed into the component independently. The standard experiments show that 53% of the uncertainty in the present PIV system results from the frame grabber but the errors from the algorithm and digital camera are ignorable.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.603-608
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• 2011

입자추적유속계(PTV)는 나노 및 바이오 분야의 유체유동장에서는 각 입자들을 추적하여 속도측정을 하는 관계로 많은 강점이 있다. 그러나 측정원리상 보간에 의한 속도장 측정오차를 피할 수 없는 관계로 PTV기술을 사용함에 있어서 제한적이었다. 본 연구에서는 어파인변환 알고리듬을 PIV 및 PTV측정에 도입함으로써 보간에 의한 오차를 줄일 수 있는 어파인변환 기반 하이브리드 PIV알고리듬을 구축하였다. 구축된 알고리듬에 대한 성능평가를 위하여 Green-Taylor와유동의 수치적 데이터를 이용한 가상영상에 대한 시험을 실시하였으며, 이로부터 입자수가 2000개 이상일 때 최적의 측정성능임을 확인하였으며 상호상관PIV법 및 확률일치PTV법보다 우수한 측정성능임을 확인하였다. 나아가 길이비 2:1($6cm\;{\times}3cm$)인 장방형 물체후류(Re=5,300)에 대한 실험영상에 대한 실제 계산을 통하여 구축된 알고리듬에 대한 측정성능의 우수성을 확인하였다.