• 제목/요약/키워드: 유체유동가시화

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유동장의 이동속도측정을 위한 가시화 및 영상처리 방안 (Visualization and Image Processing for Measurement of Propagational Velocity of Shear Front)

  • 김재원;한상훈;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1322-1328
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    • 2005
  • 점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

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표면 습윤성에 따른 마이크로 채널 내 유동 연구 (Study on Flow by Surface Wettability in Micro-channel)

  • 금현준;김지훈;변도영;이석한;고한서
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.66-70
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    • 2007
  • 현재 많은 연구들이 작은 크기에 여러 공정을 집적시킬 수 있는 장점을 가진 마이크로 장치의 개발과 활용에 집중되고 었다. 마이크로 장치에서 가장 중요한 것은 미세 유동의 효율적인 제어이다. 본 연구에서는 마이크로 장치에 직접 적용 가능한 표면 개질 된 마이크로 채널의 유동에 대하여 고려하였다. 표면 개질(surface treatment)은 물리적, 화학적인 작용을 통해서 채널 내부 표면의 습윤성을 변화시켜 유동을 제어하는 방법이다. 친수성(glass)을 가지는 마이크로 채널 내부의 일부를 소수성(teflon)으로 개질 후, 고속카메라를 이용하여 채널 내부를 흐르는 유체의 유동 경계면 변화를 분석하였다. 또한 유동 해석을 위한 상용 코드(CFD-ACE)를 이용하여 유동에 대한 수치 해석을 진행하여 가시화된 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 결과와 수치 해석 결과를 통해, 친수성과 소수성 표면 배열에 따른 일시적인 유동 변화를 관찰하였다. 본 연구 결과를 통해 마이크로 채널 유동의 최적화 상태를 찾을 수 있으며, 보다 용이한 미세 유동 제어가 가능하다.

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첨단 유동가시화 기법들과 Blue Ocean 전략 (Advanced Flow Visualization Technologies and Blue Ocean Strategy)

  • 이상준
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.3-5
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    • 2006
  • Recently, the next-generation advanced flow visualization techniques such as holographic PIV, aynni.c PIV, echo-PIV, micro/nano-PIV, and X-ray PIV have been introduced. These advanced mea-surement techniques have a big potential as the core technology for analyzing outmost thermo-fluid flows in future. They would be indispensable in solving complicated thermo-fluid flow problems not only in industrial fields such as automotive, space, electronics, aero- and hydro-dynamics. steel, and information engineering, but also in the research fields of medical science, bio-medical engineering, environmental and energy technology etc. Especially, NT (Nano Technology) and BT (Bio Technology) strongly demand these advanced measurement techniques, because it is impossible for conventional measurement methods to observe the nano- and bio-fluidic flow phenomena. In this article, the basic principle of these high-tech flow visualization techniques and their practical applications which cannot be resolved by conventional methods, such as blood flows in a micro-tube, in vivo analysis of micro-circulation, and flow around a living body are introduced as a blue ocean strategy.

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객체지향형 2차원 유동 가시화 코드 개발 (Code Development for Two-Dimensional Flow Visualization)

  • 사종엽;허준성
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.30-37
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    • 2003
  • The post-processor for two-dimensional flow visualization has been developed by using OOP(object-oriented programming) of Visual C++. User-friendly GUI(graphic user interface) has been built on the base of MFC(Microsoft Foundation Class). The number and order of variables can be specified by user because the input style is the free-format. The new variable can be defined and added to the variable list by using the various operators and functions.

첨단 유동가시화 기법들과 Blue Ocean 전략 (Advanced Flow Visualization Technologies and Blue Ocean Strategy)

  • 이상준
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.145-146
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    • 2006
  • Recently, the next-generation advanced flow visualization techniques such as holographic PIV, dynamic PIV, echo-PIV, micro/nano-PIV, and X-ray PIV have been introduced. These advanced measurement techniques have a big potential as the core technology for analyzing outmost thermo-fluid flows in future. These would be indispensable in solving complicated thermo-fluid flow problems not only in the industrial fields such as automotive, space, electronics, aero- and hydro-dynamics, steel, and information engineering, but also in the research fields of medical science, bio-medical engineering, environmental and energy engineering etc. Especially, NT (Nano Technology) and BT (Bio Technology) strongly demand these advanced measurement techniques, because it is impossible for conventional measurement methods to observe most complicated nano- and bio-fluidic phenomena. In this presentation, the basic principle of these high-tech flow visualization techniques and their practical applications which cannot be resolved by conventional methods, such as blood flows in a micro-tube, in vivo analysis of micro-circulation, and flow around a living body will be introduced as a blue ocean strategy.

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회전유동의 입자화상처리시 광학적 해석 (Optical Analysis in Particle Image Processing of Rotating Flow)

  • 김유곤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.53-65
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    • 1995
  • 입자화상 처리기법은 유체역학 분야의 정량적 유동가시화에 있어서 중요한 역할을 하고 있다. 회전 유동의 측면 사진을 찍을 때, 측정부의 볼록면 때문에 그 영상에서 광학적 변형이 일어나게 된다. 이러한 변형은 측정부의 형상은 물론 회전유동의 방향에 의해서도 큰 영향을 받는다. 정확한 유동장을 얻기 위해서 이러한 변형이 적절한 방법에 의하여 교정된다. 교정한 실험 데이터를 수치해석 결과와 비교해 보면 정량적으로 잘 맞는 것을 알 수 있다.

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자유수면 근처에서의 보오텍스 방출 현상에 관한 고찰 (Study on the Vortex Shedding Phenomena Near Free Surface)

  • 홍석원;이판묵
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.118-131
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    • 1991
  • 자유수면 근처에서의 박리유동 현상을 수치 시뮬레이션 방법과 유선 가시화 시험 방법으로 연구하였다. 수치 시뮬레이션은 물체표면에서 유기되고 확산(diffusion) 및 대류(convection)에 의해 유동중으로 박리되어 방출되는 보오티시티(vorticity)를 다수의 보오텍스로 치환하여 유동의 변화와 유체력을 구하는 보오텍스블럽 법을 사용하여 수행하였다. 이 방법으로 대규모의 와류의 생성 및 변화를 추정할 수 있으며 또한 자유수면과 와류유동의 상호간섭현상 그리고 동 유체력 등을 추정할 수 있었다. 유선 가시화 시험은 해사기술연구소의 공동수조에서 수행하였으며, 직류 전원에 의해 얻어진 수소기포를 가시화 입자로 이용하였다. 조명장치는 할로겐 램프를 이용하였고, 연속사진을 가시화의 결과로 사용하였다. 또한 자유수면의 시간적 공간적 변화를 파고계를 이용하여 계측하고 이로부터 와류유동의 변화 주기를 추정하였다.

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유체 진동기에 의해 생성된 제트의 유동가시화 (Flow Visualization of a jet generated by a sweeping jet actuator)

  • 박통일;김대겸
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.22-27
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    • 2016
  • A sweeping jet actuator (SJA) is an instrument generating pulsing jets with no moving elements. Because of its simple design and high durability to shock and vibration, SJA has recently drawn increasing attention for the application to flow control such as aerodynamic control of a wing and thrust vectoring of a jet engine. However, experimental and numerical studies on SJA have been limited to internal flow structure of SJA. In this study, we investigated the flow structure and its variation in the outlet of SJA. We carried out the experiment to understand the flow structures using PIV (Particle Image Velocimetry). The flow structure varies with a degree of the outlet and volume flow rate. There is leaking process during half jetting cycle. The process of the main jet can occur because the jet moving time increased from one side to the other side.

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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