• 제목/요약/키워드: 영상입자속도계

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대동맥류 내부 혈류 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Blood Flow Characteristics in the Abodminal Aortic Aneurysm)

  • 오태헌;김상욱;이계한
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.601-608
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    • 1999
  • 동맥의 일부분의 팽창하는 동맥류는 높은 사망률을 야기하는 혈관계 질환이다. 동맥류의 발생 및 파열에는 동맥류 내부의 혈류의 유동에 의한 혈관벽 전단 응력 및 압력이 주용한 원인 중 하나로 의심되고 있다. 복부대동맥류 내부의 혈류 유동 특성을 밝히기 위해서 동맥류의 최대 확장부가 복부동맥의 1.5배, 2배인 유리 모델을 제작하였다. 정상류 상태에서 다양한 레이놀즈수에 대해서 속도 및 난동도를 입자영상속도계를 이용하여 측정하였다. 경계층 박리로 인한 재순환 부분이 끝나는 재부착점은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하였으며, 이 위치는 레이놀즈수의 변화에 따라 바뀌었다. 축방향 속도의 난동은 최대 확장부 후부에서 크게 나타났으며, 이 위치에서 난동에 의한 부가적 응력이 크며 혈관벽 구조변화가 발생하리라 예측된다. 동맥류 내부의 압력분포는 수치해석에 의해 계산되었다. 동맥류 내부 압력은 크기가 증가함에 따라 커졌으며 압력은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하는 재부착점에서 최대값을 나타내었다. 동맥류 최대확장부 후부는 압력이 최대값을 가지며, 전단력의 변화 및 난동이 큰 지역이므로 동맥류의 파열이 발생하기 쉬운 지역으로 예측된다.

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미세 영상 장치를 이용한 벽면 유동 센서 개발 (Development of Wall Flow Sensor Using Micro Imaging Device)

  • 이승환;김병수;김형범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권12호
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    • pp.1217-1222
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    • 2012
  • 능동 유동 제어의 되먹임 신호 및 벽면 전단 응력 측정 등을 위해 벽면 유동 센서가 사용되고 있다. 본 연구에서는 광학 마우스에 사용되는 미세 영상 장치를 이용하여 벽면 근처에서 2차원 및 3차원 유체 속도를 측정할 수 있는 센서를 개발하였다. 미세 영상 장치에서 나오는 영상 신호 획득 시스템을 구축하고 획득한 영상에 입자화상속도기법과 초점이탈 영상기법을 적용하여 측정 영역에서의 산란 입자의 위치를 측정하였다. 모사 유동 실험을 통해, 개발된 벽면 유동 센서의 공간 해상도 및 측정 정확도를 검증하였고 기존 미세 영상 장치의 quadrature 신호 결과와 비교하여 입자화상속도기법을 적용할 경우, 측정 정확도 및 측정 범위가 확대되는 것을 확인하였다.

공동수조에서 추종입자로서 기포를 이용한 정량적 가시화에 대한 연구 (Study on Quantitative Visualization Using Bubble Tracer in a Cavitation Tunnel)

  • 백부근;김경열;조성락;안종우
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.22-29
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    • 2007
  • In the present study, naturally generated bubbles were investigated to be sure if they could be adopted as the tracer for PIV techniques. The bubble can be grown from the nuclei melted in the water of tunnel and the size of bubbles is changed through the variation of tunnel pressure. Since the trace ability and appropriate size of tracer are so important for PIV techniques, the characteristics of bubbles as tracer are revealed in terms of trace ability and bubble size with the variation of flow speed and tunnel pressure in this study. In addition, PIV measurements of (low behind a rotating propeller are conducted to confirm the trace ability of bubbles even in a highly vortical flow.

이산 웨이블릿을 이용한 Bubbly flow의 유통분리기법 (Flow Field Separating Technique in Bubbly Flow using Discrete Wavelet)

  • 조효제;도덕희;최제은;;강병윤
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.777-783
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    • 2008
  • 입자영상속도계(PIV)의 해석에 웨이블릿 변환을 적용하여 정성적인 유동정보뿐만 아니라 공간분해능을 갖는 정량적인 속도장 정보를 제공하고 있다 이 기법은 기포유동(bubbly flow)과 같은 다상(multi-phase)의 유동구조를 해석하는 데도 유용하게 살일 수 있다. 본 연구에서는 기체와 액체의 이상유동(two-pase flow)에 PIV기법을 적용하고 이산 웨이블릿 변환을 사용하여 유장해석을 수행함으로써, 기포를 포함한 속도장 특성과 유동특성을 조사한다.

고속 이산화탄소 유동장의 속도 및 밀도 동시 분석에 관한 연구 (A Study on Simultaneous Analysis of Velocity and Density Distributions for High-Speed $CO_{2}$ Flow)

  • 김용재;고한서
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.40-45
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    • 2005
  • Velocity and density distributions of a high-speed and initial $CO_{2}$ jet flow have been analyzed simultaneously by a developed three-dimensional digital speckle tomography and a particle image velocimetry(PIV). Three high-speed cameras have been used for tomography and PIV since a shape of a nozzle for the jet flow is asymmetric and the initial flow is fast and unsteady, The speckle movements between no flow and $CO_{2}$ jet flow have been obtained by a cross-correlation tracking method so that those distances can be transferred to deflection angles of laser rays for density gradients. The three-dimensional density fields for the high-speed $CO_{2}$ jet flow have been reconstructed from the deflection angles by a real-time tomography method and the two-dimensional velocity fields have been calculated by a PIV method simultaneously and instantaneously.

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가로세로비에 따른 날개 하부 유동장의 공기역학적 영향 (Aerodynamic Effect on the Flow Field under the Wing with Varying Aspect Ratio)

  • 조철영;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.94-101
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    • 2016
  • 본 논문에서는 날개의 가로세로비 변화가 날개 하부 유동장에 미치는 공기역학적 영향을 압력분포 측정과 입자영상속도계(PIV)를 이용하여 조사하였다. PIV 측정결과를 이용하여 파일런 주변 유동장의 속도변화를 레이놀즈수 $1.384{\times}10^5$$2.306{\times}10^5$의 조건에서 속도 성분별로 각각 분석하였다. 파일런으로부터 날개의 끝단이 시위 길이의 80% 만큼 떨어진 가로세로비 4.8의 경우, 날개 끝단으로부터의 끝단 와류의 영향이 날개 아랫면의 표면압력을 낮아지게 하고, 날개 끝단 주변의 흐름을 가속시킴으로써 날개 하부의 파일런 주변 유동장에 영향을 미쳤다. 시험결과에서는 가로세로비가 증가함에 따라 날개 하부 유동장에 대한 날개 끝단으로부터의 공기역학적 효과는 작아지는 경향을 보였다.

PIV를 이용한 선박 프로펠러 후류의 속도장 계측 (PIV Velocity Field Measurements of Flow around a Ship with Rotating Propeller)

  • 이상준;백부근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제40권5호
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    • pp.17-25
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    • 2003
  • Velocity field behind a container ship model with a rotating propeller has been investigated using PIV (particle image velocimetry) system. Four hundred instantaneous velocity fields were measured at 4 different blade phases and ensemble-averaged to investigate the spatial evolution of vortical structure of near wake within one propeller diameter downstream. The phase-averaged mean velocity fields show the potential wake and the viscous wake formed due to the boundary layers developed on the blade surfaces. The interaction between bilge vortex developed along the hull surface and the tangential velocity component of incoming flow causes to have asymmetric flow structure in the transverse plane.

측방 동맥류 색전술 후 코일 위치에 따른 혈류 유동의 변화 (Changes of Blood Flow Characteristics for different Coil Locations after the Embolisation of Lateral Aneurysms)

  • 이계한;송계웅;변홍식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.124-127
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    • 2002
  • Ceil embolisation technique has been used to treat the intracranial aneurysms. Microcoils inserted into the aneurysm sac induce the blood flow stagnation inside the aneurysm sac, which causes the thrombus formation and embolisation of aneurysm. Since the intraaneurysmal flow patterns affect the embolisation process, we want to measure the flow field for different locations of coil inside the aneurysm sac . Lateral aneurysm models are manufactured using rapid prototyping, and the velocity fields are measured using particle image velocitimeter. Distally blocked models showed less flow into the aneurysm sac comparing to proximally blocked models. Also blocking the neck of aneurysm showed better inflow blocking comparing to blocking the dome of aneurysm. These results suggest that distal neck should be the preferred locations of coil for aneurysm embolisation.

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단일 광경로 스캔PIV기법의 개발 (Development of single optical axis scanning PIV method)

  • 김형범;정인영;이상혁;류청환
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.6-10
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    • 2005
  • PIV(Particle image velocimetry) presents the flow velocity of whole flow fields in a fraction of a second. Conventional PIV method uses two optical axis configuration during the image grabbing process. That is, the illumination plane and the recording plane must be parallel. This configuration is very natural to grab the whole field without the image distortion. In the real problem, it is often to meet the situation which this configuration is hard to be fulfilled. In this study, we developed new PIV method which only uses single optical axis to grab the particle images. This new PIV method become possible by utilizing the scanning method similar to echo PIV technique. One particle image of scanning PIV consists of scanned several line images and by repeating this scanning process, two particle images were grabbed and processed to produce the velocity vectors.

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