• 제목/요약/키워드: PIV계측

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표준화상을 이용한 2차원 PIV와 3차원 PIV계측 및 성능비교검정 (Performance Test of 2-Dimensional PIV and 3-Dimensional PIV using Standard Images)

  • 도덕희;황태규;송주석;백태실;편용범
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.646-651
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    • 2003
  • Quantitative performance test on the conventional 2D-PIV and the hybrid angular 3D-PIV (Stereoscopic PIV) was carried out. LES Data sets on an impinging jet which are provided on the webpage(http://www.vsj.or.jp/piv) for the PIV Standard Project were used for the generation of virtual images. The generated virtual images were used for the 2D-PIV and 3D-PIV measurements. The measurement results showed that the results obtained by 2D-PIV on average values are closer to the LES data than those obtained by 3D-PIV, but the turbulent properties obtained by 2D-PIV are largely underestimated than those obtained by 3D-PIV.

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상호상관 PIV를 이용한 예혼합 분무화염의 계측에 관한 연구 (A Study on Measurement of Premixed Spray Flame using Cross-correlation PIV)

  • 양영준;김봉환
    • 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.

PIV를 이용한 만곡형 전개판의 유동장 계측에 관한 연구 (Study on the Measurements of Flow Field around Cambered Otter Board Using Particle Image Velocimetry)

  • 박경현;이주희;현범수;노영학;배재현
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권1호
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    • pp.43-57
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    • 2002
  • 본 연구는 고성능 전개판을 개발하기 위하여 전개판 주변의 유동장을 계측할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 하였다. 실험 방법으로는 CFD를 이용한 유동장의 수치 해석과 유동장의 정량적, 정성적 계측이 가능한 PIV 실험방법을 사용하였다. 본 실험에서는 전개판 주변의 가시화된 영상을 PIV 기법을 이용한 화상처리로 유동특성을 해석하였으며, 이 결과를 CFD에 의한 해석 결과와 유동 패턴을 비교하였다. 또한, 회류 수조에서의 양력 계수 및 항력계수의 계측 결과를 상호 비교 하였다. 그 결과, 수치 해석된 결과와 PIV의 실험 결과는 정성적으로 매우 잘 일치하였으며, 물리적으로 타당성을 확인할 수 있었다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 전개판의 유동장 분석을 위하여 레이저 광원을 이용한 가시화 실험을 실시하고, PIV 기법으로 화상분석을 실시하였으며, 유동입자의 흐름으로도 충분한 정성적인 유체운동의 경향을 파악할 수 있었다 (2) PIV해석결과가 정량적인 결과이므로 이를 다양한 후처리 방법을 통해 속도벡터장, 순간 유동장, 평균 와도로 나타내어 유동장의 변화를 확인할 수 있었다. (3) 최대전개력계수가 나타난 영각 24$^{\circ}$에서 비교한 CFD와 PIV 해석 결과, 유동 패턴은 유사하였고, 두 경우 모두 전개판 후연에서 약간의 경계층 박리가 발생하였으나 양호한 흐름을 보였다. (4) PIV에 의한 속도 벡터도, 순간 유선도, 평균 와도로 후처리한 결과, 영각 24$^{\circ}$에서부터 경계층 박리 현상이 일어나기 시작하여, 영각 28$^{\circ}$이상이 되면 심하게 전연으로 발생지점이 이동하게 되고, 그 폭도 확대됨을 확인할 수 있었다.

언덕이 있는 하상유동 계측을 통한 PIV기법의 수력학적 적용연구 (Application of PIV in the Flow Field Over a Fixed Dune Bed)

  • 현범수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.10-15
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    • 2002
  • 반복적으로 나타나는 고정된 이차원 모래언덕에 의하여 생성되는 난류유동장을 해석하기 위하여 PIV 기법을 적용하였다. PIV 기법의 사정을 위하여 LDV 실험자료와 결과를 비교하였는데 유동박리 및 큰 전단유동 영역에까지 좋은 결과를 보여주었다 레이저 시트로 조사된 이차원 단면의 흐름을 이미징 테크닉으로 해석하는 PIV 방법이 갖는 고유의 단점들을 완전히 해결하지는 못하였으나, 전체적으로 LDV 결과와 매우 잘 일치하고 있었으며 특히 Two-point correlation 이나 Quadrant analysis와 같이 고차항까지를 추적할 수 있었다 특히 기존의 일점계측법으로는 해석이 불가능한 순간유동장의 가시화 및 정량화가 가능하였으며 Time-series로 변환시킨 PIV 데이터의 신뢰성도 확인이 가능하였다. 추후 토사이동과 같은 복잡한 유동해석에도 본 기법을 그대로 활용할 수 있으리라 기대한다.

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PIV 계측과 CFD 해석을 통한 오일펜스 만곡부 단면에서의 유동장 특성 (Characteristics of Flow Field at Curved Section of Oil Fence using PIV Measurements and CFD Simulations)

  • 김태호;장덕종;나선철;배재현;김대안
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.29-37
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    • 2011
  • 유속의 변화에 따른 오일펜스 만곡부 후면의 속도장과 압력장, 와도 및 난류 강도를 계측한 PIV 실험의 결과 유속이 증가함에 따라 유동 경계역의 후면부에서의 흐름 방향이 전면부의 흐름 방향에 가까워지는 현상이 나타났고, 압력 분포의 양상이 달라졌으며 난류도 더욱 불규칙적인 형태로 나타났다. PIV 실험과 동일 조건으로 수행한 CFD 해석 결과, 후류의 유동 패턴이 0.3m/s이하의 저속인 경우는 PIV 실험 결과와 유사하게 나타났으나, 유속이 0.4m/s일 때는 오일펜스 자체의 유연성으로 인해 다소 차이가 나타났고, 오일펜스 하단의 압력차로 인한 불규칙한 난류가 수면까지 영향을 주었다.

PIV계측을 이용한 난류유동의 증진을 위한 초음파 적용 (Ultrasonic Applications for the Enhancement of Turbulence Flow by using the PIV Measurement)

  • 박영호;최우창;구자훈;송민근;주은선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.633-638
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    • 2000
  • Ultrasonic applications for the enhancement of turbulence flow by using the PIV measurement were carried out according to the angle of the ultrasonic oscillator, materials of the reflector and each section when ultrasonic is reflected several times. Angles of the ultrasonic oscillator such as $30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ},\;120^{\circ},\;135^{\circ}$ and $150^{\circ}$ were selected, and turbulent intensities were compared at Reynolds No. 2,000 and 4,000. Materials of the reflector such as wood, acryl, iron and glass were selected, and time mean velocity vector and turbulent intensity were compared at Reynolds No. 4,000. The zone which was observed was selected from first section to fourth section when ultrasonic was reflected several times. Every data such as time mean velocity vector and time mean turbulent intensity which was obtained by PIV measurement was examined, compared and discussed at Reynolds No. 2,000 and 4,000 to know the degree of turbulence enhancement in each case.

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Lab-Scale에서의 GPS전자부자를 이용한 표면영상유속계측 연구 (A Study on the Surface Image Velocity Measurement Using GPS Electronic Floater in Lab-Scale)

  • 이창현;이정민;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.158-158
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    • 2020
  • 국내외 기상이변으로 인한 하천허용유량의 초과가 많이 일어나고 있다. 이때 사람이 직접 도섭으로 하천의 정보 대한 정보를 취득하기 어렵기 때문에 간접적인 방법으로의 정보취득이 중요시 되어야 한다. 그에 따른 방법으로 주입식의 표면부자를 활용한 방법이나, PIV 기법을 활용한 표면영상유속계측법을 이용한 유속측정방법 등이 있다. 하지만 이런 표면영상유속계측법은 영상의 변위가 커지게 되어 시간간격 설정에 대한 어려움 등이 있고, 표면부자법의 경우 표면 유속을 대변 할 수 있을지에 대한 분석연구가 필요하다. 따라서 이러한 표면 영상 유속계측법과 표면부자의 수표면 유속 측정 능력 등을 분석하여 GPS 전자부자의 활용성을 확인해 보고자 하였다. Lab-Scale 수로에서 GPS전자부자를 입자로 활용하여 주입 후 흘러가는 부분을 영상촬영하고, LS-PIV 기법을 활용하여 분석한 후 검증이 된 전자유속계 (FlowTracker)의 데이터를 참값으로 비교 분석하였다. LS-PIV 기법을 통해서 GPS 전자부자의 표면 유속 측정 능력을 잘 검증해낸다면, 유속측정에 용이하고 접근성 및 안정성까지 확보할 수 있다. 더 나아가 홍수 시 사용뿐만 아니라, ADCP나 ADV로 측정이 불가능한 저수심·저유속의 중소하천에서도 적용할 수 있다. GPS전자부자의 지속적인 연구는 향후 하천 측정 시스템에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

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표준영상을 이용한 2차원 PIV와 3차원 PIV 성능시험 (Performance Test on 2-Dimensional PIV and 3-Dimensional PIV Using Standard Images)

  • 황태규;도덕희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권11호
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    • pp.1315-1321
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    • 2004
  • Quantitative performance test on the conventional 2D-PIV and the hybrid angular 3D-PIV(Stereoscopic PIV) was carried out. LES Data sets on an impinging jet which are provided on the webpage(http://www.vsj.or.jp/piv) for the PIV Standard Project were used for the generation of virtual images. The generated virtual images were used for the 2D-PIV and 3D-PIV measurements test. It has been shown that the results obtained by 2D-PIV on average values are slightly closer to the LES data than those obtained by 3D-PIV, but the turbulent properties obtained by 2D-PIV are largely underestimated than those obtained by 3D-PIV.

PIV를 이용한 수중익 주위 복잡유동장의 정량적 계측 (Quantitative Measurements of Complex Flow Field Around a Hydrofoil Using Particle Image Velocimetry)

  • 현범수;최경신;도덕희
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.37-44
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    • 2000
  • 수면 하에서 정속으로 움직이는 MACA0012 수중익에 의하여 생성되는 정상파 및 쇄파에 대한 실험적 연구를 회류수조에서 수행하였다. 실린더의 몰수깊이에 따른 자유표면 파형을 관측하였고, PIV를 이용하여 수중익과 자유표면 사이 유동장의 순간속도와 평균속도를 계측한 후 와도분포를 구하였다. 쇄파의 발생, 전개 그리고 소멸과정을 조사하였고, 특히 자유표면 부근의 와류 구조와 같은 복잡 순간유동장의 가시화를 통하여 수중익과 쇄파 간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 본 실험으로 PIV 계측기법은 조선해양공학의 다양한 연구분야에 훌륭히 적용될 수 있음을 보았고 더욱이 정량적인 해석이 필요한 실험에도 사용이 가능함을 확인하였다.

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PDP 유동장 PIV 계측 (PIV Measurement on the Flows of PDP(Plasma Display Panel))

  • 도덕희;조경래;송주석;백태실;편용범;정우만
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.733-737
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    • 2001
  • Heat generated from the electronic parts in PDP is undesirable physical properties. To attain optimal arrangement of the electronic parts in PDP, thermal flows in PDP should be analyzed. PIV measurement has been made to quantify the characteristics of the inner flows and outer flows of an actual PDP. The quantity of heat flux from PDP has been estimated using the PIV results. Measurement system consists of Ar-ion laser, CCD camera and an image grabber installed on a host computer.

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