• Korea-Australia Rheology Journal
• /
• 제14권3호
• /
• pp.93-105
• /
• 2002

Experimental methods for making quantitative measurements of velocity fields in non-Newtonian fluids are reviewed. Techniques based on light scattering spectroscopy - laser Doppler velocimetry and homodyne light scattering spectroscopy, techniques based on imaging the displacement of markers - including particle image velocimetry and molecular tagging velocimetry, and techniques based on nuclear magnetic resonance imaging are discussed. The special advantages and disadvantages of each method are summarized, and their applications to non-Newtonian flows are briefly reviewed. Example data from each technique are also included.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국가시화정보학회 2001년도 Proceedings of 2001 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
• /
• pp.1-5
• /
• 2001

A particle image velocimetry (PIV) was applied to a flow measurement in a transonic centrifugal impeller. A phase locked measurement technique every $20\%$ blade pitch enabled a reconstruction of a velocity field over one blade pitch. The measured velocity field at the inducer of impeller clearly showed a shock wave generated on the suction surface of a blade.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
• /
• pp.171-171
• /
• 2004

• 설비공학논문집
• /
• 제18권9호
• /
• pp.745-752
• /
• 2006

DOS and NaCl aerosol particles were used to determine collection efficiencies of a 2-stage electrostatic wet scrubber with respect to particle size. The DOS and NaCl aerosols have geometric mean diameters of 0.1-3.0 urn, geometric standard deviations of $1.1{\sim}1.8$ and total number concentrations of $450{\sim}2,400\;particles/cm^3$. The tested operating variables for the electrostatic wet scrubber included air velocity and water injection rate. It was shown from the experimental results that particle collection efficiencies increased in the submicron particle size range when different polarities were applied on the water nozzle and corona wire, respectively. This increase in the collection efficiency is attributed to strong electrostatic attraction between the negative water droplets and positive submicron particles. The collection efficiencies also increased when water injection rate was increased or air velocity was decreased. Meanwhile, the pressure drop across the wet scrubber decreased by 90% compared with the existing mechanical wet scrubber. Finally, ammonia gas was used to determine gas removal efficiencies. It was observed that the gas removal efficiencies increased when the air velocity was decreased or the water injection rate was increased.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권7호
• /
• pp.665-670
• /
• 2010

등방성 난류에서 부유된 무거운 입자의 운동에서, 입자의 회전이 고려되었을 때 입자의 분산 특성에 나타난 변화를 살펴보았다. 입자의 회전을 고려함으로 인해 추가로 고려되는 양력은 그 크기가 작은 것으로 알려져 있고, 따라서 많은 연구에서 회전에 의한 효과는 무시되었다. 본 연구에서는 라그랑지안 기법으로 추적한 입자의 궤적에 미치는 양력의 크기를 속도와 가속도의 자기상관함수 및 확률밀도함수를 통해 정량적으로 살펴보았다. 속도 통계량에서는 양력에 의한 효과가 무시할 만 했으나, 가속도와 관련된 통계는 양력에 의한 영향이 있는 것으로 확인되었다. 난류의 가속도는 간헐성을 띄며, 간헐적인 특성은 난류 구조와 관련이 있다는 것이 알려져 있다. 따라서 입자에 작용하는 양력과 난류구조에 연관성이 있다는 유추가 가능하다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권5호
• /
• pp.505-512
• /
• 2006

직경이 0.102 m이고 높이가 2.5 m인 액체-입자 swirling(나선)흐름 유동층에서 유동 입자의 흐름 및 열전달 특성을 고찰하였다. 액체유속($U_L$), 유동 입자의 크기($d_p$) 그리고 연속상인 액체의 나선 유도흐름 액체량의 비($R_s$)가 유동층 내 유동입자의 체류량 유동층 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 액체-입자 나선흐름 유동층에서 입자 체류량은 입자의 크기와 나선유도흐름 액체량의 비가 증가함에 따라서 증가하였으나, 액체유속의 증가에 따라서는 감소하였다. 유동층 내부에서 나선 유도 흐름 액체량의 비가 0.1~0.3인 경우에 유동 입자의 국부체류량은 유동층 중심부에서 큰 값을 나타내었으나, $R_s$의 값이 0.5일 때는 반경 방향 입자 체류량은 거의 균일한 분포를 보이며, $R_s$의 값이 0.7일 때는 유동층 중심부의 입자 체류량이 상대적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 유동층 내부열원과 유동층간의 열전달 특성은 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 위상공간 투영과 kolmogorov 엔트로피 해석으로 고찰할 수 있었으며, 나선 유도 흐름 액체량의 비($R_s$)가 0.1에서 0.5까지 증가할수록 온도차 요동 자료의 위상공간 투영은 점점 안정되고 규칙성이 증대되는 상태를 나타내고, kolmogorov 엔트로피 값은 감소하는 경향을 나타내었다. 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 kolmogorov 엔트로피 값은 액체의 유속이 증가함에 따라 최대값을 나타내었다. 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수는 액체유속, 층공극률, 나선 유도 흐름 액체량의 비가 증가함에 따라서 최대값을 나타내었으며, 유동 입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수가 최대값을 나타낼 때의 액체의 유속 조건에서 온도차 요동자료의 kolmogorov 엔트로피의 값도 최대값을 나타내었다. 액체-입자 나선흐름 유동층에서 입자 체류량과 열전달 계수를 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.477-483
• /
• 2016

본 연구는 Particle Image Velocimetry(PIV) 기법을 이용하여 마하수 2.96의 평판에 대해 층류, 천이, 난류 경계층의 속도 분포를 측정하였다. Schlieren 가시화 기법과 PIV 기법을 이용하여 앞전에서 발생한 경사 충격파가 평판 위의 유동장에 영향을 주는지 확인하였다. 층류 경계층의 경우, 실험에서 측정한 속도 분포가 압축성 Blasius 속도 분포를 만족하였다. 천이 경계층의 속도 분포는 벽면 부근부터 이론적인 난류 속도 분포로 변했으며, Re = $1.41{\times}10^6$에서 천이가 시작되었다. 난류 경계층 영역에서는 압축성 효과를 고려한 Van Driest 변환 속도가 비압축성 로그 법칙을 만족하였다. 또한 로그 구간이 끝나는 위치($y/{\delta}{\approx}0.28$)가 비압축성 난류 경계층($y/{\delta}{\approx}0.2$)에 비해 벽면에서 더 멀어진 것을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.606-613
• /
• 2007

본 연구에서는 2차원 수리모형실험을 통해 직립 구조물에 의한 권파와 이로 인해 발생하는 처오름과 월파 유속장을 측정하고, 그 결과를 이용하여 월파의 속도분포를 위한 경험식을 구하였다. 구조물 주위에서의 쇄파에 의한 월파는 넓은 기포화된 지역을 형성하며 다위상 상태가 된다. 이와 같은 구조물 주위에서의 처오름과 월파흐름의 유속을 측정하기 위하여 PIV(particle image velocimetry)기법을 사용하였으며, 기포화된 흐름영역은 PIV기법의 변형된 기법을 고안하여 측정하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 3가지의 주된 위상인 쇄파, 처오름 그리고 월파의 최고유속을 알 수 있었다. 또한, 구조물의 상부로 월파된 유체흐름의 최대유속분포는 비선형적인 단면을 보여주고 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 일어남이 관측되었다. 차원해석을 통해 무차원화된 유속분포로 부터 구조물 상단에서의 월파유속 분포가 유사단면을 갖는다는 것을 확인하였으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
• /
• pp.536-541
• /
• 2001

A high resolution digital cinematic Particle Image Velocimetry(PIV) has been developed. The system consists of a high speed CCD camera, a continuous Ar-ion laser and a computer with camera controller. To improve the spatial resolution, we adopt a Recursive Technique for velocity interrogation. At first, we obtain a velocity vector for a larger interrogation window size based on the conventional two-frame cross-correlation PIV analysis using the FFT algorithm. Based on the knowing velocity information, more spatially resolved velocity vectors are obtained in the next iteration step with smaller interrogation windows. The correct velocity vector at the first step is found to be critical, so we apply a Multiple Correlation Validation(MCV) technique in order to decrease the spurious vectors. The MCV technique turns out to improve SNR(Signal to Noise Ratio) of the correlation table. The developed cinematic PIV method has been applied to the measurement of the unsteady flow characteristics of a Rushton turbine mixer. A total of 3,245 instantaneous velocity vectors were successfully obtained with 4 ms time resolution. The acquired spatial resolution corresponds the performance of the conventional high resolution digital PIV system using a $1K{\times}1K$ CCD camera.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.185-188
• /
• 2002

The objective of present paper is to apply a stereoscopic PIV(Particle Image Velocimetry) techiique for measuring the 3 dimensional flow structure of turbulent wake behind a marine propeller with 5 blades. It is essential to measure 3-components velocity fields for the investigation of complicated near-wake behind the propeller. The out-of-plane velocity component was measured using the particle images captured by two CCD cameras in the angular displacement configuration.400 instantaneous velocity fields were measured for each of few different blade phases of $0^{\circ},\;18^{\circ},\;36^{\circ}\;and\;54^{\circ}$. They were ensemble averaged to investigate the spatial evolution of the propeller wake in the region ranged from the trailing edge to the region of one propeller diameter(D) downstream. The phase-averaged velocity fields show the viscous wake formed by the boundary layers developed along the blade surfaces. Tip vortices were formed periodically and the slipstream contraction occurs in the near-wake region. The out-of-plane velocity component has large values at the tip and trailing votices. With going downstream, the axial turbulence intensity and the strength of tip vortices were decreased due to the visous dissipation, turbulence diffusion and blade-to-blade interaction. The blade wake traveling at higher speed with respect to the tip vortex overtakes and interacts with tip vortices formed from the previous blade. Tip vortices are separated from the wake and show oscillating trajectory