• 제목/요약/키워드: 영상 입자 속도 계측

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소형 액체로켓엔진 인젝터의 분무패턴 분석 (Spray Pattern Analysis of the Injector in a Small Liquid-Rocket Engine)

  • 정훈;김진석;김정수;박정;김성초;장기원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.146-149
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    • 2006
  • 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 인젝터로부터 발생하는 분무 특성을 파악하기 위해 입자영상유속계 및 레이저 도플러 유속계 기법을 적용하였다. 입자영상유속계를 이용하여 순간 평면 이미지를 획득하고 이 영상 자료를 통해 압력에 따른 분무정도 및 인젝터 분무성능을 판단하였다. 영상 이미지에서 누락된 분무 입자의 속도 및 입경 계측을 위해 레이저 도플러 유속계 계측방법을 적용하였다. 계측된 두 실험결과를 비교함으로써 분무 특성에 대한 명확한 이해 뿐만 아니라 인젝터 설계 변수 도출이 본 연구의 목적이다.

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PIV를 이용한 만곡형 전개판의 가시화 실험

  • 박경현;이주희;배재현;현범수
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.45-46
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    • 2001
  • PIV(Particle Image Velocimetry : 입자영상유속계)는 유동장에 분포된 추종입자의 위치를 영상처리에 의해 자동추적 함으로써 속도벡터를 전유동영역에 걸쳐 동시에 구할 수 있는 계측기법이다. 따라서, CFD와 같이 정량적 및 정성적으로 수치해석된 결과와 바로 비교 검토가 가능한 유일한 실험기법으로 인식되고 있다. 본 실험에서는 CFD에 의한 모형의 유체유동 특성을 분석하고 이를 회류수조에서 PIV를 이용해 모형 전개판 주위의 유체흐름을 분석하여 각 전개판 모형의 유체유동 특성을 파악하였다. (중략)

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입자부상 동축 분사기에서 입자로딩비가 유동 특성과 입자분포에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Particle Loading Ratio on Fluid Characteristics and Particle Distribution in Particle-laden Coaxial Jet)

  • 윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.9-19
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    • 2015
  • 초공동 수중운동체의 연료 및 산화제 분사기 설계를 위한 동축형 분사기를 이용한 입자 부상유동의 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 입자와 유동의 특성을 계측하기 위하여 $1{\mu}m$$42{\mu}m$의 입자를 동시에 분사하였다. 작은 입자($1{\mu}m$)와 큰 입자($42{\mu}m$)는 각각 유동장와 연료의 특성을 대표한다. 작은 입자는 PIV 기법을 사용하고 큰 입자는 PTV 기법을 통하여 속도장을 측정하였다. 이를 통하여 입자의 로딩비가 증가 할수록 유동의 축방향 속도 변화가 크다는 것을 알 수 있었고, 입자 분포는 높은 와도를 지니는 혼합영역 바깥 부분에 주로 분포한다는 것을 알 수 있다.

수직 하강 비행 조건에서의 쿼드콥터 주위의 유동장 계측 (Measurement of the Flow Field Around a Quadcopter in Vertical Descending Flight)

  • 권민정;권기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.359-367
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    • 2018
  • 회전익기가 하강 비행 시 발생하는 와류 고리 상태는 회전면 근처에 도넛 모양의 순환유동을 발생시키며, 추력 상실로 인한 기체의 추락을 유발한다. 본 논문에서는 무인 비행체의 종류 중 하나인 쿼드콥터의 와류 고리 상태에서의 유동장을 물리적으로 규명하였다. 한국항공우주연구원 1m 아음속 풍동에서 쿼드콥터의 하강 비행을 모사했으며, 유동장 계측을 위해 입자 영상 유속계(PIV)를 이용했다. 정지 비행 상태의 유도 속도를 운동량이론을 이용하여 추정하고, 이를 통해 와류 고리 상태를 유발할 수 있는 하강 속도의 범위에서 시험을 수행하였다. 또한 하강률에 따른 유동장 계측뿐만 아니라 프로펠러 간의 간격을 달리 주어서도 와류 고리의 발달 및 진행방향을 확인하였다. 더불어 본 연구 결과는 쿼드콥터 주변의 유속 측정을 통해서도 와류 고리 상태를 예측할 수 있다는 것을 보여준다.

슬라이드 밸브 급폐쇄에 따른 디스크 주위 비정상유동의 PIV계측에 관한 연구 (A Study on PIV Measurement of Unsteady Flow around Disk caused by Slide Type Valve Quick Closing)

  • 이철재;조대환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.251-256
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    • 2009
  • 이 연구에서는 전 유동장의 순간속도를 계측 할 수 있는 PIV계측기법을 슬라이딩 밸브의 폐쇄 직후에 적용하고 짧은 시간에 발생하는 디스크 주위의 비정상 속도를 계측하여 유동특성을 실험적으로 고찰하였다. 순간유동장을 분석한 결과를 기존의 압력변동을 측정한 연구 결과에 비교 검토한 결과 슬라이드 밸브 급폐쇄에 따른 속도변동이 크게 나타나는 시간구간은 0.1초 이내이고 주기는 0.12초로 추정되었다. 또한 원관 내부의 디스크 주위유동은 상부부터 폐쇄되면서 유로가 좁아져 순간적으로 빠르게 하류로 진행하였으며 폐쇄직후에 역류하는 속도의 크기는 4/120초까지 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 그리고 완전 폐쇄 후 상류 측으로 역류하는 흐름의 영향으로 y/D=0.2 하부 영역에 역류하는 속도성분이 나타났으며, y/D=0.7, x/D=-0.3의 근방에서 0.2D 크기의 회전와류가 관찰되었다.

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PIV 계측에 의한 $180^{\circ}$곡관 출구에 연결된 직관에서 층류정상유동의 운동에너지 (Kinetic energy of Laminar Steady flows in the Exit Reguon Connected to the straight Square-sectionnal $180^{\circ}$ curved Duct by using PIV)

  • 이종구;이홍구;손현철;이행남;박길문
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.521-524
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    • 2002
  • In the present study, kinetic energy of laminar steady flow in the exit region connected to the square-sectional $180^{\circ}$curved duct was investigated experimentally. The experimental study for air flows was conducted to measure kinetic energy distributions by using the Particle Image Velocimetry(PIV) system with the data acquisition and processing system of Cactus 2000 software. The results obtained from experimental studies are summarized as follows : (1) The critical Reynolds number for a change from laminar steady flow to transitional steadt flow was about 1910, in the 50 region of dimensionless axial position (x/Dh) whirh was considered as a fully developed flow region. (2) Maximum kinetic energy of laminar steady flow was gradually increased as the Reynolds number increased.

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PIV를 이용한 극저비속도 세미오픈임펠러의 내부유동 계측 (Internal Flow Measurement of Very Low Specific Speed Semi-Open Impeller by PIV)

  • 니시노코이치;이영호;최영도
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권7호
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    • pp.773-783
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    • 2005
  • Internal flow measurement of very low specific-speed semi-open impellers has been carried out by PIV in order to understand better the internal flow patterns that are responsible fur the unique performance of these centrifugal pumps operating in the range of very low specific speed. Two types of impellers, one equipped with six radial blades (Impeller A) and the other with four conventional backward-swept blades (Impeller B), are tested in a centrifugal pump operating at a non-dimensional specific-speed of $n_s=0.24$. Complex flow patterns captured by PIV are discussed in conjunction with the overall pump performance measured separately. It is revealed that Impeller A achieves higher effective head than Impeller B even though the flow patterns in Impeller A are more complex, exhibiting secondary flows and reverse flows in the impeller passage. It is shown that both the localized strong outward flow at the pressure side of each blade outlet and the strong outward through-flow along the suction side of each blade are responsible for the better head performance of Impeller A.

정방형 발열체를 갖는 수직채널 내부의 공기유동 관한 PIV계측 (PIV Measurement of Airflow in a Vertical Channel With Square Heat Source)

  • 배석태;김동균;김시범;조대환;이영호
    • 태양에너지
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    • 제17권3호
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    • pp.35-41
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    • 1997
  • 정방형 발열체를 갖는 수직채널내부의 공기유동을 고찰하고자 레이저를 광원으로하는 가시화 실험을 행하였다. 영상처리시스템은 퍼스널컴퓨터의 내부에 장착할 수 있는 범용의 이미지보오드로 구성하였고 광원으로서는 아르곤-이온레이저와 원통형렌즈를 이용하여 시이트라이트를 만들어 이를 대상 유동장에 조사하고 유동장의 영상을 기록하였다. 전유동장의 순시속도벡터는 2차원 PIV시스템에 의하여 구하였고 채택된 동일입자추적기법은 계조치상호상관법이다. 발열체의 발열량은 5W로 균일하며 유입유속은 0.3m/sec으로 일정하게 하였다. 가시화를 통한 PIV계측 결과는 운동에너지와 난류운동에너지의 분포 등에서 유동패턴을 잘 나타내었다.

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PIV를 이용한 선박 프로펠러 후류의 속도장 계측 (PIV Velocity Field Measurements of Flow around a Ship with Rotating Propeller)

  • 이상준;백부근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제40권5호
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    • pp.17-25
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    • 2003
  • Velocity field behind a container ship model with a rotating propeller has been investigated using PIV (particle image velocimetry) system. Four hundred instantaneous velocity fields were measured at 4 different blade phases and ensemble-averaged to investigate the spatial evolution of vortical structure of near wake within one propeller diameter downstream. The phase-averaged mean velocity fields show the potential wake and the viscous wake formed due to the boundary layers developed on the blade surfaces. The interaction between bilge vortex developed along the hull surface and the tangential velocity component of incoming flow causes to have asymmetric flow structure in the transverse plane.

PIV를 이용한 터빈펌프의 동${\cdot}$정익 속도장 계측 (Measurement of the Velocity field of Rotor-Stator in a Centrifugal Turbine Pump by Using PIV)

  • 임유청;서민식;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.11-18
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    • 1998
  • The present experimental study is focused on the application of multi-point simultaneous measurement by PIV(Particle Image Velocimetry) to rotor-stator region within centrifugal turbine pump. Six different kinds of rpm(120, 500, 1000, 1500, 2000 and 2500) are selected as experimental condition. Optimized cross correlation identification to obtain velocity vectors is implemented by direct calculation of correlation coefficients. Fine optical setup deeply concerned with PIV performance is arranged for accurate PIV measurement of high-speed complex flow. The instantaneous and time-mean velocity distribution and velocity profile are represented quantitatively at the rotor and stator region.

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