• 해양환경안전학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.352-359
• /
• 2012

본 연구에서는 트랜섬 선미 후류 난류유동 특성을 알아보기 위하여 Re = $3.5{\times}10^3$ 및 Re = $7.0{\times}10^3$에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 적용하여 실험을 수행하였다. 트랜섬 선미의 형상은 선저와 트랜섬이 이루는 각을 기준으로 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)로 구분하여 적용하였다. 모델의 침수깊이는 40 mm로 자유수면과 접하도록 설치하였다. 난류유동을 평균하여 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류운동에너지에 대한 통계적 유동정보를 제공하였다. 난류강도는 자유수면과 모델의 하부 박리유동과의 상호작용으로 강하게 작용하며, 레이놀즈 응력과 난류운동에너지는 모델 C형(Raked transom)에서 낮은 분포가 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
• /
• pp.65-69
• /
• 2006

물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.205-209
• /
• 2016

본 연구는 상류측에 작은 삼각주를 가진 정방형주의 유동장 특성을 정방형주 한 변의 길이에 대한 삼각주의 폭비 및 정방형주 전면에서부터 삼각주 후면까지의 간격을 변수로 하여 PIV를 이용한 가시화실험으로 파악한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 정방형주 후류측 스트로할 수는 항력감소율과 같은 특성을 나타내었는데, 간격비가 증가할수록 증가한 후 감소하는 특성을 보였다. 삼각주를 설치한 경우 정방형주 상류측과 하류측에 정체영역이 나타났으며, 그 정체영역의 크기는 정방형주의 상류측은 삼각주의 폭비가 클수록 증가하는데 비해, 하류측은 오히려 감소했다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.338-343
• /
• 2013

본 연구는 후류측에 분리된 분할판(Detached splitter plate)을 설치한 경우 정방형주의 주위의 유동장 특성을 분할판의 폭과 정방형주 후면에서부터 분할판까지의 간격을 변수로 하여 PIV를 이용한 가시화실험으로 파악한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 분할판 후류측에서 측정한 Strouhal 수는 분할판의 폭비 및 간격비가 증가할수록 감소했다. 분할판의 상부에는 시계방향의, 하부에는 반시계방향의 볼테스가 존재하였고, 이 볼텍스 영역의 크기는 분할판 폭비가 클수록 크게 나타났다. 분할판을 가진 정방형주 후류측에는 역류가 존재하였고, 이 역류의 크기는 분할판 폭비가 클수록 증가했다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권2호
• /
• pp.264-270
• /
• 2011

본 연구는 직렬배열 상태에 놓인 3원주 주위의 유동장 특성을 PIV를 이용하여 파악한 것이다. 실험은 레이놀즈수 Re=$3.0{\times}10^3{\sim}5.0{\times}10^3$ 범위 내에서 수평간격비(P/D)를 P/D=1.25~3.75로 변화시켜가며 행하였다. 각각의 실험 파라메터에서 Strouhal 수, 와도변화, 순간 및 평균 속도벡터 및 속도분포를 측정하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 3번째 원주 후방에서 측정한 Strouhal 수는 수평간격비 P/D에 따라 크게 3가지 영역으로 구분되며, 각 원주의 후류에서의 흐름 패턴은 이들 영역에 따라 달랐다. 각 원주 후방에서 시간평균 흐름은 거의 정체상태에 있었으며, 그 정체영역의 크기는 1번째, 2번째, 3번째 원주 순으로 작았다. 2번째 원주 전, 후방 영역에서는 받음각 미소 (${\alpha}= {\pm}5^{\circ}$)에 따라 서로 반대방향의 볼텍스가 형성했다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.805-810
• /
• 2011

트랜섬 선미 형상변화에 따른 후류 유동특성을 알아보기 위해 $Re=3.5{\times}103$ 및 $Re=7.0{\times}103$에서 수면하부 유동을 계측하였다. 선미형상변화에 따른 유동장 계측을 위해 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 분석하였다. 선미형상은 실선조사 결과를 바탕으로 선저와 이루는 각을 각각 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)를 실험에 적용하였다. 모델의 선미 침수면의 깊이는 자유 수면으로부터 40mm를 기초하였다. 레이놀즈수가 증가함에 따라, 와의 규모가 증가하고 하류로 길게 형성되는 경향을 나타냈다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.453-458
• /
• 2008

원형실린더에 크기가 다른 제어봉을 부착하여 2차원 단면 유통특성에 대해서 시간평균유동장을 계측하여 근접후류 제어에 관하여 PIV기법을 적용하여 연구를 수행하였다. 모델시험은 각각 크기가 다른 제어봉을 적용하였으며($d/D=0.1{\sim}d/D=0.5$) 레이놀즈수는 원형실린더의 직경을 기준으로 Re=15,000으로 적용하였다. 유동장의 속도분포론 획득하기 위해 2프레임 상호상관법을 이용하였다. 실험에 적용된 원형실린더(D=50mm)에 제어봉을 부착한 결과를 상호 비교함으로서 시간평균속도분포와 제어봉에 의한 유동제어 효과를 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
• /
• pp.383-384
• /
• 2010

선박의 제어판은 전진 또는 후진시 조종성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 단동타의 성능평가를 위하여 $Re=2.0\times10^4$ 에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 모텔 주위의 속도장을 계측하였다. 특히 전진시 영각 10도와 20도 사이에서 발생하는 박리영역을 후진시에 나타나는 영향을 평가하였다. 단동타의 형상은 NACA0018을 사용하여 자유유동이 역 방향으로 위치하여 후진시의 효과를 알아본 결과 박리 영역은 전방과 비슷한 영각에서 발생함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권8호
• /
• pp.511-517
• /
• 2016

3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제45권1호
• /
• pp.42-53
• /
• 2008

The two dimensional PIV (particle image velocimetry) measurement technique is applied to water flow in a narrow cavitation tunnel. The nearly homogeneous and isotropic turbulent flows are generated by the honeycomb installed in the tunnel and visualized with a PIV technique. The velocities in the measurement plane at the tunnel centerline 184cm downward from the honeycomb were measured and calculated by an image correlation technique. The turbulent properties are evaluated and each term in the turbulent kinetic energy equation is calculated for the conditions with different internal pressures. Lowering the internal pressure gives an effect on the turbulent flow due to growing bubbles which are resolved in the water. The turbulent kinetic energy in the measurement plane is decayed much slower than those of other research results carried out with wind tunnels. With decreasing the tunnel internal pressures the turbulent intensities are increased about 1.5 times and the anisotropic tendency is also increased.