• 제목/요약/키워드: 입자화상유속계

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쇄파에 의한 처오름 및 월파 발생시 유속에 대한 실험적 연구 (Experimental study of Runup and Overtopping Wave Velocities due to Wave Breaking)

  • 유용욱;이종인;김영택
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.592-596
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    • 2007
  • 본 연구에서는 구조물 전면에서 발생하는 권파와 그 이후 발생하는 처오름과 월파의 유속장을 계측하기 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 실험결과를 이용하여 월파의 유속분포를 나타내는 경험식을 제안하였다. 구조물 전면에서 내습파랑이 쇄파된 이후, 구조물을 월파하는 동안에 유체의 흐름은 넓은 연행기포의 지역을 형성하며 다위상(multiphase)상태가 된다. 쇄파에 의한 구조물 주위에서의 유체흐름 중 연행기포가 없는 영역의 유속 측정에는 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을, 연행기포 영역에서의 유속 측정에는 기포화상유속계(particle image velocimetry, BIV)기법을 적용하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 쇄파, 처오름 및 월파시의 최대유속을 계측하였다. 구조물 위로 월파된 유체 흐름 분포는 비선형적인 특성을 보여주며, 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 발생하는 것으로 나타났다. 또한 무차원화된 유속분포로부터 구조물 위에서의 월파시 유속분포가 자기상사성(self-similarity)을 갖는다는 것을 알 수 있었으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.

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파랑수역으로 방류되는 비부력 원형 제트의 거동 (Behavior of Neutrally Buoyant Round Jet in Wave Environment)

  • 유용욱;이종인;김영택
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2120-2124
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    • 2007
  • 본 연구에서는 천해역에서 수평 방향으로 방류되는 비부력 원형 난류제트에 대한 수리모형실험을 수행하여, 파랑이 제트의 확산에 미치는 영향을 검토하였다. 수리모형실험시 대상 파랑은 진폭이 작은 규칙파를 적용하였으며, 난류제트의 순간적인 유속장은 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을 이용하여 측정하였다. 평균유속장은 PIV기법으로 측정된 순간유속장을 위상평균하여 계산하였으며, 파의 진폭을 변화시키며 실험을 수행하였고, 파의 진폭변화에 따른 제트의 유속분포로부터 제트의 중심선과 제트단면을 추정하였다. 제트의 중심선속도는 파의 진폭이 증가함에 따라 중심선속도의 감소 시점이 빨라졌으며, 제트의 횡단면분포의 고유특성인 자기상사성(self-similarity)이 단계적으로 사라졌다. 제트 중심선의 속도와 제트 유속 단면은 제트의 확산정도를 알 수 있는 중요한 인자로서 파랑 진폭의 크기에 따른 이들 인자의 변화로부터 파랑의 분산이 난류제트의 확산현상에 미치는 영향을 알 수 있었다.

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심해 풍파 아래에서의 응집 구조 (Coherent Structures beneath Wind-Generated Deepwater Waves)

  • 오상호;서경덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.16-28
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    • 2007
  • 이 연구에서는 심해 풍파 아래에서의 응집구조(coherent structures)에 대한 실험실 실험 결과를 제시하였다. 풍속과 취송거리가 서로 다른 실험 조건에서 입자화상유속계를 이용하여 취득된 심해 풍파의 속도장으로부터 와도장을 가시화하고 응집구조가 시 공간적으로 변천하는 양상 및 그에 따른 와도의 연직 분포 변화를 정성적으로 분석하였다. 파봉 아래에서는 파와 같은 위상으로 함께 진행하는 응집구조가 존재함을 확인하였다. 이 응집구조의 회전 방향은 바람이 10 m/s 이하인 실험 조건에서는 파 내부의 입자 궤도 운동과 반대 방향인 반면, 바람의 세기가 약 13 m/s이고 파봉 근처에서 쇄파가 발생하는 경우에는 같은 방향이었다. 수면 근처에서는 응집구조의 진행에 따른 복잡한 소용돌이 상호 작용이 나타나는 반면, 수면으로부터 깊은 수심에서는 파 궤도 운동의 영향이 미미하여 응집구조의 시 공간적 변화가 거의 없었다.

CH-OH PLIF와 Stereoscopic PIV계측법을 이용한 난류예혼합화염의 관찰 (Simultaneous Measurement of CH-OH PLIF and Stereoscopic PIV in Turbulent Premixed Flames)

  • 최경민
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.102-103
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    • 2004
  • Simultaneous CH and OH planar laser induced fluorescence(PLIF) and stereoscopic particle image velocimetry(PIV) measurements have been developed to investigate the local flame structure of turbulent premixed flames. The developed simultaneous two radical concentrations and three component velocity measurements on a two-dimensional plane was applied for relatively high Renolds number turbulent premixed flames in a swirl stabilized combustor. All measurements were conducted for methane-air premixed flames in the corrugated flamelets regime. Strong three-dimensional fluctuation implies that misunderstanding of the flame/turbulent interactions would be caused by the analysis of two-component velocity distribution in a cross section. Furthermore, comparisons of CH-OH PLIF and three-component velocity field show that the burned gases not always have high-speed velocity in relatively high Renolds number turbulent premixed flame.

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디지털 화상처리에 의한 해양유출기름확산 계측기법개발에 관한 연구 (A study on a development of a measurement technique for diffusion of oil spill in the ocean)

  • 이중우;김기철;강신영;도덕희
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1998년도 추계학술대회논문집:21세기에 대비한 지능형 통합항만관리
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    • pp.211-221
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    • 1998
  • A digital image processing technique which is able to get the velocity vector distribution of a surface of the spilled oil in the ocean without contacting the flow itself. This technique is based upon the PIV(Particle Imaging Velocimetry) technique and its system mainly consists of a high sensitive camera, a CCD camera, an image grabber, and a host computer in which an image processing algorithm is adopted for velocity vector acquisition. For the acquisition of the advective velocity vector of floating matters on the ocean, a new multi-frame tracking algorithm is proposed, and for the acquisition of the diffusion velocity vector distribution of the spilt oil onto the water surface, a high sensitive gray-level cross-correlation algorithm is proposed.

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디지털 화상처리에 의한 해양유출기름확산 계측기법개발에 관한 연구 (A Study on a Development of a Measurement Technique for Diffusion of Oil Spill in the Ocean)

  • 이중우;강신영;도덕희;김기철
    • 한국항만학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.291-302
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    • 1998
  • A digital image processing technique which is able to be used for getting the velocity vector distribution of a surface of the spilt oil in the ocean without contacting the flow itself. This technique is based upon the PIV(Particle Imaging Velocimetry) technique and its system mainly consists of a high sensitive camera, a CCD camera, an image grabber, and a host computer in which an image processing algorithm is adopted for velocity vector acquisition. For the acquisition of the advective velocity vector of floating matters on the ocean, a new multi-frame tracking algorithm is proposed, and for the acquisition of the diffusion velocity vector distribution of the spilt oil onto the water surface, a high sensitive gray-level cross-correlation algorithm is proposed.

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CANDU-6 감속재 탱크 모형의 유동장 전산해석 및 예비측정 (Computational Flow Analysis and Preliminary Measurement for the CANDU-6 Moderator Tank Model)

  • 차재은;최화림;이보욱;김형태
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.30-36
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    • 2012
  • We are planning to construct a scaled-down moderator facility to simulate the CANDU-6 moderator circulation phenomena during steady state operating and accident conditions. In the present work a preliminary experiment using a 1/40 scaled-down moderator tank has been performed to investigate the anticipated problems of the flow visualization and measurement in the planning scaled-down moderator facility. We shortly describe CFD analysis result for the 1/40 scaled-down test model and the flow measurement techniques used for this test facility under isothermal flow conditions. The Particle Image Velocimetry (PIV) method is used to visualize and measure the velocity field of water in a transparent Plexiglas tank. Planar Laser Induced Fluorescence (PLIF) technique is used to evaluate the feasibility of temperature field measurement in the range of $20-40^{\circ}C$ of water temperature using an one-color method.

거대 화상용 PIV 시스템을 이용한 실차 내부 공기벨트 토출흐름의 속도장 측정 연구 (PIV Measurements of Ventilation Flow from the Air Vent of a Real Passenger Car)

  • 이진평;김학림;이상준
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.3-8
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    • 2009
  • Most vehicles have a heating, ventilating and air conditioning (HVAC) device to control the thermal condition and to make comfortable environment in the passenger compartment. The improvement of ventilation flow inside the passenger compartment is crucial for providing comfortable environment. For this, better understanding on the variation of flow characteristics of ventilation air inside the passenger compartment with respect to various ventilation modes is strongly required. Most previous studies on the ventilation flow in a car cabin were carried out using computational fluid dynamics (CFD) analysis or scale-down water-model experiments. In this study, whole ventilation flow discharged from the air vent of a real passenger car was measured using a special PIV (particle image velocimetry) system for large-size FOV (field of view). Under real recirculation ventilation condition, the spatial distributions of stream-wise turbulence intensity and mean velocity were measured in the vortical panel-duct center plane under the panel ventilation mode. These experimental data would be useful for understanding the detailed flow structure of real ventilation flow and validating numerical predictions.