• Title/Summary/Keyword: PIV 측정

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Recirculation Characteristics by the Inlet Angle and Dome Size of a Liquid Ramjet Combustor using PIV Method (PIV측정을 통한 램제트 연소기의 유입각과 돔 크기에 따른 선회 유동 특성)

  • Kim, Gyu-Nam;Lee, Choong-Won;Sohn, Chang-Hyun
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.1
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    • pp.51-56
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    • 2007
  • Flow characteristics in a liquid fuel ramjet combustor were investigated using the PIV method. The combustor has two rectangular inlets that form a $90^{\circ}$ angle each other. Three cases of test combustors are made in which those inlet angles are $30^{\circ},\;45^{\circ}\;and\;60^{\circ}$. The experiments were performed in a water tunnel test with the same Reynolds number as Mach 0.3 at the inlet. PIV software was developed to measure the characteristics of the flow field in the combustor. A large and complex recirculating flow was measured in the dome area with 4 different dome size. Experimental results shows that 1/3 dome size of combustor diameter is suitable and smaller inlet angle provide large recirculation flow at the dome of combustor as a frame holder in this experimental ranges but need to consider secondary recirculation flow in a junction region to optimize the configuration of ramjet combustor.

Analysys on Factors Affecting Velocity Errors On the Application of LSPIV (LSPIV를 적용시 오차발생 요인 분석)

  • Kim, Young-Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1779-1783
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    • 2008
  • 영상해석을 통한 흐름해석의 방법인 Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV)는 실험실내의 소규모 흐름해석에 이용하던 Particle Image Velocimetry (PIV)를 자연하천이나 실험실에서 넓은 영역($4m^2{\sim}45,000m^2$)에 적용할 수 있도록 확장시킨 것으로 지난 10여년전부터 세계적으로 널리 이에 대한 연구가 진행되고 있다. PIV는 seeding, illumination, recording 그리고 image processing으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모의 흐름해석을 할 수 있도록 seeding, illumination에 대한 조정이 필요 하고, 촬영된 image에 대한 왜곡을 없애는 작업이 필요하다. LSPIV는 PIV의 네 가지 단계를 포함하여 seeding, illumination, recording, image transformation, image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 구성되어진다 (Li, 2002). LSPIV의 적용시 각 단계마다 유속계산시 오차를 발생시키는 27가지의 요인들이 존재하고 있는바 (Kim, 2006), 본 연구에서는 이들 중 실내의 실험실에서 파악이 가능한 인자들에 대해 그들 각각의 인자들이 유속 측정에 미치는 오차의 정도를 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 LSPIV의 적용시 이용되는 이미지의 개수와 이미지 촬영시 적용된 이미지의 해상도에 따른 오차의 발생 정도를 조사하였다. 이미지 촬영에 있어서 비디오카메라를 이용할 경우 촬영시간에 따라 많은 수의 이미지를 취득할 수 있은바 이미지의 수에 따른 유속계산오차를 파악하고자 하였다. 또한 디지털 카메라를 이용할 경우 여러 가지 이미지 해상도를 이용할 수 있으므로 적용한 이미지 해상도에 따른 유속계산에 미치는 오차의 크기를 파악하고자 하였다. 이미지의 갯수가 유속계산시 미치는 오차의 영향의 정도를 조사하기 위해서 초당 30 frame을 촬영할 수 있는 비디오카메라를 이용하여 91초 동안 촬영된 이미지로부터 매 5번째의 이미지를 추출하여 455개의 이미지를 준비하였고 이로부터 이미지수를 10, 50, 100, 200, 300, 400의 순서로 증가시키면서 이미지 개수로부터 나타나는 유속계산 오차를 조사한 결과 이미지의 개수가 50매 이상인 경우는 이로 인한 오차가 1% 이하로 감소함을 파악하였다. 촬영된 이미지의 해상도가 유속계산시 미치는 영향을 조사하기 위해 디지털카메라를 적용하여 세가지 이미지 해상도(640*480, 1280*960, 2048*1536 pixel)로 변화시키면서 유속측정 오차를 분석한 결과 저해상도의 이미지를 이용한 경우 고해상도 이미지를 이용한 경우와 비교하여 3% 가량의 차이를 나타내었다.

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Echo-PIV: in vivo Flow Measurement Technique (에코 PIV: in vivo 유동 측정기법)

  • kim Hyoung-Bum;Hertzberg Jean;Shandas Robin
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.3 no.1
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    • pp.26-35
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    • 2005
  • The combination of ultrasound echo images with digital particle image velocimetry (DPIV) method has resulted in a two-dimensional, two-component velocity field measurement technique appropriate for opaque flow conditions including blood flow in clinical applications. Advanced PIV processing algorithms including an iterative scheme and window of offsetting were used to increase spatial resolution. The optimum concentration of the ultrasound contrast agent used for seeding was explored. Velocity validation tests in fully developed laminar pipe flow and pulsatile flow showed good agreement with both optical PIV measurements and the known analytic solution. These studies indicate that echo PIV is a promising technique for the non-invasive measurement of velocity profiles and shear stress.

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Experiment of flow field characteristics around perforated-type fish reef considering reflection coefficient (반사율을 고려한 다공성 인공어초의 유동장 분석(PIV 테스트))

  • Yoon, Jae Seon;Ha, Taemin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.280-280
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    • 2019
  • 복잡한 구조의 인공어초는 그 형상에 따라 다양한 유동의 특성을 나타낸다. 이러한 유동장 분석은 여러 방면에서 다양한 실험적 연구가 수행되었으나, 현실적으로 좁은 측정영역 내에서 접촉식 계측장비의 설치가 불가하고 갇혀진 수로 내에서 발생하는 반사파랑의 영향으로 인하여 사실상 정량적인 결과도출이 어려운게 현실이다. 본 연구에서는 2차원 단면실험수로 내에 별도의 소파장치를 고안하여 단위 시간당 발생하는 반사율을 측정하고 그에 따른 인공어초 인근의 유동장의 양상을 검토하였다. 수리모형실험은 1/50의 실험축척을 적용하였으며, 서해의 조석 1주기를 재현함과 동시에 반사파랑을 최소화하기 위하여 동일한 스펙트럼(브렛슈나이더-Mytuyatu spectrum) 조건에서의 입사파랑을 15번 반복적으로 조파하였다. 실험 시 측정된 반사율은 0.05에 해당하며, PIV(Particle Image Velocimerty)시스템을 활용하여 인공어초 내부의 미세유동장을 측정하였다.

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Micro-PIV Measurement of Water/Oil Two Phase Flow in a Y-Junction Microchannel (Y형 마이크로채널에서의 물/기름 2상 유동에 대한 Micro-PIV 측정)

  • Yoon,Sang-Youl;Ko, Choon-Sik;Kim, Kyung-Chun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.28 no.6
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    • pp.682-687
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    • 2004
  • Y-junction microchannels are widely used as a flew mixer. Fluids are entered from two branch channels and merged together at a combined channel. In this study, we suggest a simple method to create the fluid digitization using flow instability phenomena. Two immiscible liquids (water/oil) are infused continuously to each Y-junction inlets. Because of the differences in fluid and flow properties at the interface, oil droplet is formed automatically followed by flow instability. In order to clarify the hydrodynamic aspects involved in oil droplet formation, a quantitative flow visualization study has performed. Highly resolved velocity vector fields are obtained by a micro-PIV technique, so that detail flow structures around the droplet are illustrated. In this study, fluorescent particles were mixed with water only for visualization of oil droplet and velocity field measurement in water flow.

Experiment of Characteristic Diffusion Time of Viscoelastic Fluid by Particle Image Velocimetry (PIV를 이용한 점탄성 유체의 특성 확산시간에 대한 측정)

  • 전찬열
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.251-256
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    • 2002
  • The average diffusion time of a polyacrylamide solution was determined by measuring the terminal velocities of the falling balls. The diffusion time increased as the polyacrylamide concentration increased. The PIV (Particle Image Velocimetry) system was employed to visualize the flow phenomena around balls. For a time interval of 30 seconds in the 2000 wppm, velocity vectors were larger than in case of 0 seconds, 40 seconds and 50 seconds in the falling ball. However, in the Newtonian fluid, flow vsualization around balls were performed at both upstream and downstream of the falling ball.

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PIV Measurements of Three-Dimensional Wake Around a Road Vehicle (자동차 후류에 대한 3차원 유동의 PIV 측정)

  • Kim Jinseok;Kim Sungcho;Sung Jaeyong;Kim Jeongsoo;Choi Jongwook
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.11a
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    • pp.1-4
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    • 2004
  • The PIV measurements are performed to get the quantitative flow visualization around a road vehicle. The model scaled with 1/48 is located in the middle test section of the closed-loop water tunnel and the measuring system consists of CCD camera, diode laser, synchronizer, and computer. The experimental data are obtained at two Reynolds numbers of 50,000 and 100,000 based on the model length. The quasi-three-dimensional isovorticity surfaces, based on two-dimensional velocity field data, are generated. There is little difference between the results in part of the recirculation region and the vorticity contour according to the Reynolds number. Also a little bit complicated three dimensional flows are predicted behind the road vehicle.

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