Flow angle with Swirl in a horizontal circular tube and a cylindrical annuli were experimentally studied for its visualization. This present investigation deals with flow angle, flow visualization studies and vortex core by using oil smoke and a hot wire anemometer for Re = 40,000 and 50000 at X/D = 41, 59 and 71 in a horizontal circular tube. In the swirl air flow, a vortex core was formed at high swirl intensity along the test tube. The flow angle and the vortex core depended on the swirl intensity along the test tube. The results of flow angles with swirl measured by flow visualization and hot wire reasonably agree with those of Sparrow One of the primary objectives of this research was to measure the flow angle with swirl in a cylindrical annuli along the test tube for different Reynolds numbers. The Reynolds number for these measurements ranged from 60,000 to 100,000 with L/D = a to 4.
A visualization study on the boundary layer and near-wake of an NACA 0012 airfoil was con-ducted in order to investigate the influence of boundary layer behavior on the near-wake at low Reynolds numbers. The present study is investigated at static angles of attack ${\alpha}=0^{\circ},\;3^{\circ},\;6^{\circ}$ and $Re=2.3{\times}10^4,\;3.3{\times}10^4,\;4.8{\times}10^4$ by using a smoke-wire technique. The results of this study show that the laminar boundary layer on the airfoil surface is attached to the surface at ${\alpha}=0^{\circ}$, and that laminar separation of boundary layer on the airfoil surface occurs at ${\alpha}=3^{\circ}$. Furthermore, reattachment of the boundary layer occurs in the case of ${\alpha}=6^{\circ}$. In the current study, the location of the laminar separation point moves upstream as the Reynolds number and the angle of attack increase.
화재 현장은 정전과 연기와 유독가스로 인해 열영상카메라 및 제논탐조등으로도 전방 가시거리 1m를 확보하기 힘든 것이 현실이다. 화재현장의 연기입자를 분석해보면, 파장 $5{\mu}m$ 이하의 흰색 연기일지라도, 가시거리가 1미터 이상이 되면 기존의 열영상 카메라 등을 이용할 경우 전방시야 확보가 어렵다. 입자 파장 $5{\mu}m$ 이상의 검은 연기에는 화학소재와 가스, 물분자가 섞여 있어 단일 센서가 아닌 다양한 센서를 이용한 공간투과 센서 기술이 필요하다. 전방 안전시야 확보를 위해 연기투과 및 공간정보 가시화를 위한 라이다 센싱 기술이 필요하다. 본 논문에서는 32bit CPU코어 및 주변회로를 갖춘 정보처리 시스템의 인터페이스를 설계하였다. 또한 라이다 센서와의 인터페이스를 구현하고 이를 시뮬레이션 하였으며 이를 통해 향후 휴먼 증강 소방헬멧의 정보처리 시스템을 구현 가능한 인터페이스를 제공하였다.
본 가시화 연구는 잠자리 유형 모델의 위상차에 관한 후류의 변화를 관찰함으로써 위상차 효과를 정성적으로 조사하기 위해 수행되었다. 본 가시화 실험에 사용된 잠자리 유형 모델은 잠자리의 날개 형상을 모방한 앞뒤 날개를 가진 쌍으로 구성되어 있으며, 잠자리의 플래핑 날개를 확대하여 제작하였다. 본 연구는 smoke-wire 기법을 통한 가시화 실험이 수행되었고, 정확한 날개위치각도를 찾기 위하여 동기화 조정장치가 사용되었다. 이때 날개위치각도의 불확실성은 약 $\pm$$1^{\cire}$정도이며, 순간 날개 위치각도는 $-16.5^{\cire}$에서 $22.8^{\cire}$까지 변한다. 본 실험은 앞ㆍ뒤 날개의 위상차가 $0^{\cire}$, $90^{\cire}$, $180^{\cire}$, $270^{\cire}$인 경우 수행되었다. 본 연구 결과 위상차 $90^{\cire}$, $180^{\cire}$, $270^{\cire}$에서는 Karman Vortex가 발생되지만, 위상차 $0^{\cire}$에서는 Karman Vortex 현상이 관찰되지 않는다.
Two turbulent jet with different sinusoidal nozzle exit configurations of in-phase and $180^{\circ}$ out-of-phase were investigated experimentally using a smoke-wire method and a hot-wire anemometry. Mean velocity and turbulence intensity were measured at several downstream locations under $Re_D\;=\;5000$. For the case of in-phase nozzle configuration, the length of potential core exhibits negligible difference with respect to the transverse locations (0, $\lambda/4$ and $\lambda/2$), similar to that of a plane jet. On the other hand, a maximum difference of 30% in the potential-core length occurs for the $180^{\circ}$ out-of-phase configuration. The spatial distributions of turbulence intensities also show significant difference for the nozzle of $180^{\circ}$ out-of-phase, whereas non-symmetric distribution is observed in the near-exit region(x/D = 1) for the in-phase sinusoidal nozzle jet. Compared to a slit planc jet, the sinusoidal nozzle jets seem to suppress the velocity deficit as the flow goes downstream. The sinusoidal nozzle jet was found to decrease turbulent intensity dramatically. The flow visualization results show that the flow characteristics of the sinusoidal nozzle jet are quite different from those of the slit plane jet.
In the present study a pre/post-processor program has been developed to be used with a general CFD code. This program is capable of performing the basic functions of the pre/post-processing, which include mesh generation and post processing plots. Also through perspective projection, this program can be used to check the quality of generated mesh by moving around inside the mesh. The smoke visualization can be also performed with the present program to visualize the smoke behavior in the case of fire simulation. The examples of the program execution are given in paper.
A panoramic-PIV system has been constructed for the analysis of the airflows in a room. Smoke is used as seeding particles and are visualized by a pulsed laser (Nd-Yag, 120 mJ). Panoramic images have been obtained by an image composition process using the two images obtained by the two cameras $(1k\times1k)$ that are viewing the wide measurement areas. Velocity vector fields have been obtained by the grey-level cross-correlation PIV method. Three room models $(L{\times}W{\times}H[mm^3],\;500\times500\times250,\;350\times350\times175,\;250\times250\times125)$ have been tested. The experimental results have proven that the constructed panoramic-PIV system can be used as a useful tool for analyzing the airflow characteristics in the room models.
본 연구는 터널내 화재발생시 자연 배기에 의한 연기의 거동을 해석하기 위하여 축소모형 실험을 수행하였다. 터널내 연기의 유동은 부력에 의해 지배되므로 Froude scaling에 의해 실물 터널을 1/20로 축소한 모형터널에서 실험을 수행하였으며 배기구의 위치변화에 따른 영향을 평가하기 위하여 화원으로부터 각각 1m, 2m, 3m 떨어진 곳에 배기구를 대칭으로 위치시켜 세가지 경우에 대해 실험을 실시하였다. 지름이 4.36 cm인 화원의 경우, 배기구의 위치에 관계없이 배기구 통과 후 연층의 온도가 배기를 실시하지 않은 경우와 비교하여 약 7~$8^{\circ}$ 낮게 유지되었다. 지름이 5.23cm인 화원의 경우, 배기구가 화원에 가까울수록 배기구 통과 후 연기의 평균속도가 감소하였으며 최대 3.86초가 지연되었다. CASE 1에서는 배기구 통과 후 천장에서 약 $8^{\circ}c$, 수직온도가 약 $7^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 2에서는 천장과 수직온도가 약 $3^{\circ}c$ 감소하였으며, CASE 3에서는 각각 약 $2^{\circ}c$가 감소하였다. 레이저와 디지털 캠코더를 이용하여 배기구 주위의 연기 유동을 가시화하여 화재발생 약 1분 후부터 연층의 두께가 터널높이의 25%이하로 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
The analysis of ventilation performance varying with duct shapes in reefer container of scale-model has studied experimentally. Most container ships have ventilation system of which ducts extended to the bottom for the purpose of efficient exhausting of condensing heat from hold. However, the size of ducts is so over-long that it causes manufacturing troubles. In this study, for various types of duct, flow visualization using smoke and normalized temperature analysis are presented. Finally, the cooling performance are compared respectively.
A purpose of this visual experiment is to investigate the effect of reduced frequency qualitatively by examining wake pattern change for insect flying motion. Insect is composed of two pair wing with forewing and hindwing, flying motion of insect is performed pitching and plunging so it makes a separation over the wings. The separation affects at the wake pattern and changed wake pattern has an influence on lift, drag and propulsion. This experiment is conducted by using a smoke wire technique and a camera is fixed at hindwing to take a photograph of wake. An electronic device is mounted below test section to find exact the mean positional angle of wing. The reduced frequency in experiment is 0.15, 0.3 and 0.45. We obtained the result which that reduced frequency is closely related to wake pattern that determines flight efficiency.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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