• 제목/요약/키워드: PIV 계측기법

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PIV 계측에 의한 특수타 주위의 유동특성에 대하여; 플랩러더와 물분사러더 (On Flow Charactistics around Special Rudders by PIV Measurement; Flapped and Water-blowing Rudder)

  • 김옥석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.200-207
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    • 2017
  • 선박에서 제어판을 가지는 목적은 선박의 운동을 제어하는데 있다. 제어판은 단동타의 형태일수도 있고 고정된 부분과 이동하는 부분의 조합에 의해 구성될 수도 있다. 이러한 제어판은 그 고유의 목적에 맞도록 역할을 수행하는 기능을 가지며, 유체와 상대적인 운동과 원초적인 기능에 의해 조정력을 증가시키는 것이다. 이러한 힘과 모멘트는 영각의 변화와 회전에 의해서 생성되고 선박의 조종성능을 결정한다. 본 논문에서는 플랩러더와 물분사러더의 2차원 유동특성을 회류수조에서 PIV기법을 이용하여 각각 계측하였다. 모델시험은 플랩러더와 물분사러더를 NACA0012의 영각과 플랩각을 변화시키면서 수행하였다. 2프레임 입자추적기법은 유동장에서 속도분포를 득하는데 이용되었다. 전체실험에서 레이놀즈수 $Re{\fallingdotseq}3.0{\times}10^4$를 적용하였으며 상호비교를 통해 계측된 결과값을 비교평가하였다.

PIV기법을 이용한 트랜섬 선미 후류 점성유동장 계측 (PIV Measurement of Viscous Flow Field in the Wake of Transom Stern)

  • 이경우;김옥석
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.805-810
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    • 2011
  • 트랜섬 선미 형상변화에 따른 후류 유동특성을 알아보기 위해 $Re=3.5{\times}103$$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.

캐비테이션 붕괴거동에 관한 PIV 유동계측 (PIV Measurement on Collapse Behavior of Cavitation)

  • 김옥석;한민수;김성종;이경우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.130-131
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    • 2013
  • 캐비테이션 현상은 고 유속 환경에서 발생(inception), 성장(growth), 붕괴(collapse) 및 소멸(disappearance) 과정이 반복적으로 일어나며 그 과정에서 기포붕괴에 따른 큰 충격압력을 방지하려는 분야와 이를 능동적으로 산업분야에 적용하려는 분야로 크게 대별된다. 본 연구에서는 캐비테이션의 붕괴거동을 수중 초음파 진동자에서 미세기포를 발생시켜 PIV기법을 이용하여 유동장을 계측하였다. 초음파 진동자는 직경 16 mm이며, 진동주파수는 20 kHz, 진폭은 $5{\mu}m$, $10{\mu}m$, $30{\mu}m$$50{\mu}m$를 각각 적용하였다. 유동구조, 난류강도, 레이놀즈 응력에 대한 통계적 유동정보를 계측한 결과 충격압력의 원인으로 알려진 캐비티 붕괴로 인해 유동특성을 확인하였다.

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PIV에 의한 유동장 계측

  • 이영호
    • 대한조선학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.43-46
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    • 1994
  • VIP는 유동장을 영상기록매체에 기록하여 보존 및 재생이 가능함으로서 유동장의 재현성문제를 쉽게 해결할 수 있는 장점을 아울러 가지고 있다. 따라서, VIP는 비정상, 동시다점 계측 및 유 동장의 재현성확보가 원리적으로 가능함으로서 CFD에 필적할 수 있는 유일한 실험기법으로 평 가되고 있다. 본 해설에서는 이에 관한 내용을 개설적으로 정리하고자 하며, 상세한 것은 참고 문헌을 인용하기로 한다.

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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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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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비대칭 입출구를 갖는 장방형공간의 유동특성 (Flow Characteristics of Rectangular Space with Asymmetric Inlet and Outlet)

  • 이철재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.261-266
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    • 2006
  • 이 연구에서는 실제선박의 후드룸을 1/15로 축소한 비대칭 입출구를 갖는 장방형 모델을 대상으로 가시화 실험을 수행하고 내부의 유동 특성을 고찰하고자 하였다. 속도장의 계측은 CACTUS'2000을 이용한 2차원 PIV기법으로 하였으며 4개의 계측영역을 설정하여 계측한 결과 유동장의 환기구조를 지배하는 흐름은 유동장의 좌측 벽면의 흡기구로부터 대각방향의 우측상부로 흐르는 나선형의 'L'형 유동이었다. 또한 주 흐름의 영향으로 유동장의 중앙부분에 강제와류형태의 재순환 흐름이 존재하였다.

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언덕이 있는 하상유동 계측을 통한 PTV기법의 수력학적 적용연구 (Assessment of PIV to Measure the Flow Field Over a Fixed Dune Bed)

  • 현범수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.217-220
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    • 2002
  • The assessment of PIV to measure the mean velocity and turbulence was carried out over a train of fixed two-dimensional dunes. The agreement between the PIV and LDV is good enough even in regions of flow reversals and high shear. Though limited in the wall normal direction field-of-view, PIV provides instantaneous flow fields, which reveal the complex nature of flow over dunes, as well as more sophisticated analyses such as two-point space correlation and quadrant analysis with a reasonable accuracy.

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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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상승하는 단일 버블 이상유동의 PIV 계측을 위한 영상분리기법 (Simple Image-Separation Method for Measuring Two-Phase Flow of Freely Rising Single Bubble)

  • 박상민;진송완;김원태;성재용;유정열
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-10
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    • 2002
  • A novel two-phase PIV algorithm using a single camera has been proposed, which introduces a method of image-separation into respective phase images, and is applied to freely rising single bubble. Gas bubble, tracer particle and background each have different gray intensity ranges on the same image frame when reflection and dispersion in the phase interface are intrinsically eliminated by optical filters and fluorescent material. Further, the signals of the two phases do not interfere with each other. Gas phase velocities are obtained from the separated bubble image by applying the two-frame PTV. On the other hand, liquid phase velocities are obtained from the tracer particle image by applying the cross-correlation algorithm. Moreover, in order to increase the SNR (signal-to-noise ratio) of the cross-correlation of tracer particle image, image enhancement is employed.

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