• Journal of Power System Engineering
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.5-11
• /
• 2007

본 연구는 SI기관 실린더 내의 유동장 변이 과정을 3차원 LDV 측정 기술을 사용하여 흡입과 압축과정 동안 정량적으로 분석하였다. 실험은 헤드에 각각 2개의 흡입밸브와 배기밸브를 갖는 기관이 모터링되는 공회전 상태에서 실시하였다. 지난 30년 동안 텀블과 스월은 실린더 내의 평균 유동 정량화에, 난류운동에너지는 난류 측정에 많이 사용되어 왔다. 그러나 텀블은 solid body 회전 유동을 비교하는데 적절하며, 서로 다른 유동 패턴 비교에는 부적절 하다는 것이 보고되고 있는 실정이다. 3차원 LDV시스템의 우수한 공간 분석 능력은 순간적인 유동장구조와 더불어 상대적으로 미세한 유동장의 구조 까지도 측정이 가능 하도록 하였다. 따라서 측정한 결과로부터 유동장의 난류운동에너지 등가면을 계산할 수 있었다. 본 실험 결과는 실린더 내의 난류 유동장 특성을 난류운동 에너지 등가면 정보를 이용하여 세심하게 관찰할 수 있음을 제시하고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.953-959
• /
• 1990

본 연구에서는 임의의 순간에서 난류유동장의 난류구조를 해석하기 위하여 Lumley의 특성 에디 분배법을 이용하였다. 이때 난류구조의 해석은 비등질성의 K-L 전개와 등질성의 푸리에 전개로 표현하여 그 수렴성, 레이놀즈 수의 영향 등 여러가지 특성을 연구하였다. 본 연구에서 선정한 비등질성 난류유동장은 Chambers등이 연구 한 랜덤력을 갖는 Burgers 방정식을 수치적으로 풀어서 얻었다. 이와 같은 난류유동 장을 K-L전개와 푸리에 전개로 표현할 때에 수렴성은 레이놀즈 수가 서로 다르고 또한 전개항의 수가 다를 때에 RMS 오차를 가지고 비교하였다.여기서 푸리에 전개 계수 들은 Galerkin 방법으로 구하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.38-45
• /
• 2000

A breaking-wave caused by a cylinder moving under the free-surface is studied, which is designed to unveil the interaction between breaker and cylinder using PIV at CWC. The detailed structures of the vortical flow is obtained from the velocity field measured by PIV technique. The vorticity distribution behind the breaker and originated from the breaker. It has been obvious that the vortices from breaker greatly affect the whole wake field at S/D=1. Certainly PIV was confirmed to be a very versatile means to investigate the complex flow fields such as breaking wave.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.9-15
• /
• 2004

In this study the development of the two dimensional flowfield around an impulsively translated circular cylinder is numerically simulated using the diffusion vortex method. A detailed streamline pattern of fore wake and main wake of Re=1200, 9500 flowfields are investigated. The results of streamline pattern, the size of main wake and the axial velocities along the rear symmetry axis of the circular cylinder show good agreement with the reported experimental results. The long term wake delvelopment for Re=1200 flowfield was calculated up to ${\tau}=50$. The vortex shedding frequency shows the similar value as that of reported.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.43-57
• /
• 2002

This paper introduces an analysis method to predicting the flow characteristic of flow field around otter board In order to develope a high performance model. In this experiment, it is used a numerical analysis of flow field through CFD(Computational Fluid Dynamic), PIV method in which quantitative, qualitative evaluation is possible. In this experiment, it is used PIV method with flow filed image around otter board in order to analysis of flow characteristic. The result compared flow pattern with analysis result through CFD and also measurement result of lift and drag force coefficient carried out in CWC(Circulating Water Channel). The numerical analysis result is matched well with experiment result of PIV in the research and it is able to verify In the physical aspect. The result is as follows ; (1) It was carried out visibility experiment using laser light sheet, and picture analysis through PIV method in order to analysis fluid field of otter-board. As a result, the tendency of qualitative fluid movement only through the fluid particle's flow could be known. (2) Since PIV analysis result is quantitative, this can be seen in velocity vector distributions, instantaneous streamline contour, and average vorticity distributions through various post processing method. As a result, the change of flow field could be confirmed. (3) At angle of attack 24$^{\circ}$ where It Is shown maximum spreading force coefficient, the analysis result of CFD and PIV had very similar flow pattern. In both case, at the otter-board post edge a little boundary layer separation was seen, but, generally they had a good flow (4) As the result of post processing with velocity vector distributions, instantaneous streamline contour and average vorticity distributions by PIV, boundary layer separation phenomenon started to happen from angle of attack 24$^{\circ}$, and from over angle of attack 28$^{\circ}$, it happen at leading edge side with the width enlarged.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
• /
• v.13 no.7
• /
• pp.595-601
• /
• 2001

We applied PIV method to obtain instantaneous and ensemble averaged velocity fields from the first row to the fifth row of a staggered tube bundle. The Reynolds number based on the tube diameter and the maximum velocity was set to be 4,000. Remarkably different natures are observed in the developing bundle flow. Such differences are depicted in the mean recirculating bubble length and the vorticity distributions. The jet-like flow seems to be a dominant feature after the second row and usually skew. However, the ensemble averaged fields show symmetric profiles and the flow characteristics between the third and fourth measuring planes are not so different. comparison between the PIV data and the RANS simulation yields severe disagreement in spite of the same Reynolds number. It can be explained that the distinct jet-like unsteady motions are not to be accounted in th steady numerical analysis.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.251-256
• /
• 2009

In this research, we experimentally studied flow characteristic by applying PIV measuring techniques which could measure the point velocity of all flow field and measuring the unsteady velocity of surrounding disk generated in a short time. Time range of great velocity change following quick closing of the slide valve was within 0.1s and the cycle was presumed to be 0.12s as a result of comparison study between the result of point flow field and of existing pressure change. Also, surrounding disk flow inside the circular pipe was closed from the upper part and flow road was getting narrow and advanced to the lower part incidentally quickly there was a tendency that the size of the flow back velocity to the upper part immeadiately after the closure decreased to 4/120s and increased again. There was flow back velocity component in y/D=0.2 lower part by the influence of flow back to the upper part after complete closure and the vortex flow of 0.2D-size near y/D=0.7, x/D=-0.3 was observed.

• Journal of the KSME
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.225-238
• /
• 1994

엔진의 연소에 중요한 영향을 미치는 가스 유동장의 해석을 위하여 현재 주로 사용되고있는 광 응용 계측기술에 대하여 소개하였다. 소개한 예에서 알 수 있는 바와 같이 점계측을 기초로 하는 정량계측만으로는 유동장전체를 파악하기엔 부족한 감이 있으며, 정성적일 뿐만 아니라 또한 정량적인 해석까지도 가능하게 하는 가시화수법을 추구하게 되는 일련의 움직임이 보여지고 있다. 여기서 소개한 예 이외에도 엔진 내의 유동장해석에는 많은 다른 방법들이 적용되고 있 으며, 지금 이 순간에도 보다 더 차원성이 높고 시간과 공간분해능이 우수한 새로운 광응용 계 측기술들이 개발 중에 있다고 하겠다. 이와 같은 광응용 계측기술의 진보야말로 차세대 엔진개 발을 위한 중요한 역할을 담당하게 되리라는 확신과 기대를 가져도 좋으리라 여겨진다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2010.10a
• /
• pp.48-49
• /
• 2010

선박의 러더하부 끝단에서는 선회에 따른 와류로 인하여 선회력 및 후류유동에 변화를 초래한다. 이를 관측하기 위해 NACA단면 형상의 몰수체를 영각과 관측단면을 변화시키며 $Re=2.0{\times}10^4$에서 실험을 통한 순간유동장을 계측 후 그 영향을 조사하였다. 계측된 결과는 상호상관 PIV기법을 이용 Naca단면 끝단에서의 2차원 유동특성을 알아보기 위하여 상호 비교하였다. NACA단면은 영각변화에 따라 후류유동에 영향을 미친다. 동일유입유속에서 영각이 증가함에 따라 관찰단면이 중앙으로 갈수록 와류 규모가 확대되는 것을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.24-24
• /
• 2021

자연하천 바닥 경계층 내에서는 복잡한 난류 구조가 형성되며 이들은 하상에 강한 모멘텀을 전달한다. 바닥 부근에 분포하는 유사 입자들은 경계층 내에서 발생한 난류 흐름으로부터 모멘텀을 전달받아 소류사 혹은 부유사 형태로 이송되게 되며, 이러한 유사 이송 과정을 역학적으로 설명하기 위해서는 경계층 내 유체 흐름에 대한 이해가 선행되어야한다. 경계층 내 난류 흐름 특성이 유사 입자의 움직임에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해서는 바닥 경계층 내 고해상도 유속 자료와 유사 움직임을 동시에 포착할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만 현재까지 수행된 대부분의 선행 연구들은 점 유속을 측정할 수 있는 음파 도플러 유속계 (Acoustic Doppler Velocimetry) 혹은 2차원 입자 영상 유속계를 활용하였으며, 이들은 복잡한 3차원 난류 흐름 특성을 분석하기에는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 실험실 실험을 통해 바닥 경계층 내 3차원 난류 흐름이 유사 이송에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 본 연구에서는 유사 주변에서의 고해상도 3차원 흐름 유동장 및 순간적인 유사 움직임에 대해서는 합성 개구 (synthetic aperture) 기반의 3차원 입자 영상 유속계 및 입자 추적 유속계를 활용하여 취득하였다. 취득된 흐름 유동장을 기반으로 레이놀즈 전단응력을 산정하였으며 이를 통해 유체가 하상에 미치는 모멘텀의 크기를 파악하였다. 복잡한 난류 흐름 구조에 대해서는 팔분원 분석 (octant analysis)을 통해 구분했으며, 유사가 움직이는 순간의 유속장을 기반으로 유사 이송을 발생시키는 지배적인 난류 흐름 특성에 대해 규명하였다. 본 연구는 바닥 경계층 내 복잡한 3차원 난류 흐름과 유사 입자의 움직임을 동시에 분석함으로써 기존에 수행되어왔던 선행 연구들의 한계점을 극복하고 보다 명확한 유사 이송의 발생 원인에 대해 분석했다는 점에 의의가 있다.