• 제목/요약/키워드: 입자 영상 속도법

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횡류팬 내부 유동 분석을 위한 가시화 기법 개발 (Development of Visualization Technique for Analysis of Internal Flow for Cross-flow Fan)

  • 이아미;한규일;주재만;라선욱;김동원;고한서
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.515-516
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    • 2006
  • Internal and inlet flows of a cross-flow fan have been visualized using a particle image velocimetry(PIV) to analyze a relationship with a performance of a room air conditioner(RAC). A test model which has a geometric similarity with the real RAC has been manufactured for the experiment and the flow characteristics have been analyzed with various flow rates and inlet grill angles for the cross-flow fan. The experimental results using the PIV technique have been compared with the existing numerical results. Also, a location and movement of an eccentric vortex which can affect the performance and noise of the RAC has been investigated by the PIV with various flow rates and inlet grill angles.

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PDMS 기반 초소수성 마이크로 채널내의 유동 및 표면 젖음 전이 가시화에 관한 연구 (Visualization of Flow and Wetting Transition in PDMS Superhydrophobic Microchannel)

  • 김지훈;홍종인;변도영;고한서
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.671-674
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    • 2008
  • We investigate the slippage effect in a micro-channel depending on the surface characteristics; hydrophilic, hydrophobic, and super-hydrophobic wettabilities. The micro-scale grooves are fabricated on the vertical wall to make the super-hydrophobic surfaces, which enable us visualize the flow fields near walls and directly measure the slip length. Velocity profiles are measured using micro-particle image velocimetry (Micro-PIV) and compared those in the hydrophilic glass, hydrophobic PDMS, and super-hydrophobic PDMS micro-channels. To directly measure the velocity in the super-hydrophobic micro-channel, the transverse groove structures are fabricated on the vertical wall in the micro-channel. The velocity profile near the wall shows larger slip length and, if the groove structure is high and wide, the liquid meniscus forms curves into the valley so that the wavy flow is created after the grooves.

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이산요소해석법을 활용한 개단말뚝의 관내토 거동 분석 (Discrete Element Method (DEM) Analysis of Soil Plug Formation in Impact-Driven Open-ended Piles)

  • 김영상;김민태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권4호
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    • pp.145-154
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    • 2024
  • 본 연구에서는 개단말뚝의 항타 과정을 이산요소해석법(DEM)으로 모델링하여 관내토의 거동을 분석하였다. DEM 모델 검증을 위해 모형말뚝시험과 수치해석 결과를 비교하였으며, 입자 간 회전 저항력을 고려한 접촉모델을 적용하여 흙 입자 간 상호작용을 검증하였다. 2차원 원형 입상재료의 상대밀도와 말뚝의 관입 속도를 조절하여 관내토의 압축 거동을 성공적으로 모사하였으며, 초기 관입 속도가 감소할수록 관내토가 더 압축되는 경향을 확인하였다. DEM 모델을 통해 관내토 길이와 관내토 길이 지표인 Plug Length Ratio(PLR), Incremental Filling Ratio(IFR)를 분석하였으며, 이를 모형시험 결과와 비교하여 개단말뚝의 관내토 거동을 검증하였다. 본 연구는 관내토의 폐색상태를 직접 반영하여 개단말뚝의 거동을 분석할 수 있는 이산요소해석법을 활용한 모델을 개발하였으며, 그 모델링 과정와 검증 방법을 상세히 소개하여 향후 연구의 시행착오를 줄이는 데 기여할 것으로 판단된다.

3차원 곡관에서의 굴절률 일치법을 이용한 맥동 유동의 PIV 측정 (PIV Measurement of Pulsatile Flows in 3D Curved Tubes Using Refractive Index Matching Method)

  • 홍현지;지호성;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.511-517
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    • 2016
  • 3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.

합성탄성파자료를 이용한 지진파 간섭법의 가상반사파 영상 특성 (Characteristics of Virtual Reflection Images in Seismic Interferometry Using Synthetic Seismic Data)

  • 김기영;박이슬;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권2호
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    • pp.94-102
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    • 2018
  • 지진파 간섭법으로 구한 심부 가상 반사파 영상 특성 분석을 위하여, 벌림 범위, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적 이상 등의 요인이 간섭파 단면에 미치는 영향을 분석하였다. 중심주파수 5 Hz의 지표 점샘에서 발생한 지진파 입자운동속도의 수직성분을 1 km 간격으로 100 m 깊이에 매설된 201개 수신기에서 유한차분법으로 계산하였다. 모든 합성지진파 트레이스의 쌍을 교차 상관하여 간섭파를 구하였고, 통상적인 반사파 처리방법으로 반사단면을 작성하였다. 분석결과, 반사파 간섭법의 광각반사에 따른 문제점들은 최대 벌림범위를 설정하여 최소화할 수 있었으며, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적 이상 등은 수직 시간차 보정시 이완뮤트의 영향으로 가상 샘으로부터 퍼져나가는 형태의 처리잡음이 발생함이 밝혀졌다. 이들 처리잡음의 수준은 공통 중간점 겹쌓기 단면상에서 배경잡음의 크기 및 지속시간에 가장 민감하며, 손실된 자료의 수와 정적 이상의 증가에 따라서도 증가하는 특성을 보인다.

플랩러더 주위의 유동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow Characteristic around a Flap rudder)

  • 김옥석;조대환;이경우;고재용
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.277-282
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    • 2006
  • 선박에서 제어판를 가지는 주요목적은 선박의 운동을 제어하는 것이다. 제어판은 단동타나 고종판에 이동할 수 있는 부분을 혼합하여 사용되는 것으로 구성되어있다. 제어판은 이런 목적에 맞게 수행될 수 있는 고유의 기능을 가지고, 이는 유체와 관련된 방향과 운동의 결과로 제어력을 증가시키는 것이다. 힘과 운동은 회전과 영각의 결과로서 발생하고, 선박의 조종특성을 결정한다. 본 연구에서는 플랩타의 2차원 단면에 대한 연구를 수행하였다. 플랩타의 유통특성을 파악하기 위하여 각각의 영각과 플랩각을 변화시켜가며 모형실험을 수행하였으며, 유통장내의 속도분포를 얻기 위하여 PIV계측기법 중 동일입자 추적법의 하나인 2프레림 입자추적법을 사용하였다. 모델실험은 $Re=2.8\times10^4$에서 수행하였으며, 계측된 결과들을 서로 비교하였다.

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이산요소법을 이용한 다단 임팩트 파쇄기 내 입자 거동 모사 (Simulation of Particle Behaviors within a Multi-stage Impact Crusher using Discrete Element Method)

  • 유명열;이훈
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권3호
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    • pp.86-92
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    • 2018
  • 건설폐기물 발생량은 매년 꾸준하게 상승하고 있으며 재활용촉진 법이 재정되어있지만 콘크리트-시멘트페이스트 간의 단체분리 저하로 인해 높은 흡수율과 낮은 밀도로 순환골재 품질 기준에 제시되어 있는 콘크리트용 순환골재로서 사용되기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환골재의 품위 향상에 필수적인 몰타르 제거를 위하여 다단형 임팩트 크러셔를 사용하였다. 장비의 특성을 분석하는데 있어서 전산 모사 방법인 DEM (Discrete Element Method)를 이용하여 영상 분석을 이용한 내부 입자의 거동 특징과, 투입 입자-장비의 각 부분에 발생하는 에너지의 스펙트럼을 분석하였다. 내부벽, 가이더 및 임펠러의 힘의 크기를 발생하는 횟수에 따라 스펙트럼을 생성하여 효과적인 분석이 가능하였다. 효과적인 박리현상을 발생시키기 위하여, 저에너지 그룹의 충돌 횟수(L)와 파분쇄를 발생시키는 고에너지 그룹의 충돌 횟수(H)의 비율을 토대로 회전속도 900RPM의 조건이 적절함을 확인하였다.

디지털 이미지 법을 이용한 가솔린 분무의 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of Gasoline Spray using Digital Image Processing)

  • 이창식;이기형;전문수;김영호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.219-227
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    • 1998
  • This paper describes the fuel spray characteristics of gasoline port injectors such as the breakup procedures of liquid fuel, breakup and extinction behaviors of fuel spray at nozzle tip, time history of SMD and velocity distribution of fuel spray in the direction of fuel stream. Pintle-type gasoline fuel injector was used to analyze mentioned spray characteristics. In order to visualize the fuel spray behaviors and to measure the droplet mean diameter and velocities of spray droplets, the Schlieren method, digital image processing and auto-correlation PIV were applied in this study. In addition, the spray characteristics according to the variation of time were considered. The results of fuel spray show that the liquid sheet breakup starts at 10mm downstream actively. The flying time is approximately 4msec between 50mm and 80mm down the nozzle tip. Also, SMD of fuel spray, the number of droplets and fuel velocity distribution at each point of downstream are discussed.

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엔트로피 해석과 PIV를 이용한 직접 분사식 가솔린의 분무 특성에 관한 연구 (A Study on the Spray Chracteristics for a Gasoline Direct Injector by Using Entropy Analysis and PIV Methods)

  • 우영완;이창희;이기형;이창식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권7호
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    • pp.1047-1054
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    • 2002
  • To improve the fuel consumption and exhaust emission for gasoline engines, GDI(Gasoline Direct Injection) system was spotlighted to solve above requirements. Thus, many researchers have been studied to investigate the spray characteristics and the mixture formation of GDI injector. In this study, we tried to study the spray characteristics of a gasoline direct injector by using entropy analysis and PlV methods. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. The PlV method was adopted to determine the fluid dynamics information at the spray. From the applied results on a direct injection gasoline spray, we could find that the direct diffusion phenomena was a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially under vaporizing ambient conditions, and mixing phenomena was also progressed by momentum exchange with induced air. In addition, the correlation between entropy and vorticity strength enabled to find their relation.

PIV기법을 이용한 룸에어컨 주변 유동 분포 해석 (Analysis of Flow Distribution around Room Air Conditioner Using PIV Technique)

  • 이아미;한규일;김동원;라선욱;주재만;고한서
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.131-134
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    • 2006
  • Whole flow fields of a room air conditioner (RAC) have been visualized by a Particle Image Velocimetry (PIV) technique to analyze the flow structure by various inlet and outlet angles, and to control an eccentric vortex which affects an efficiency and noise of the RAC. A test model with 5 stages of a cross flow fan has been manufactured and a transparent acryl has been installed at the side of the test model for the PIV experiment. The inlet and outlet flows and the flow inside the cross flow fan have been analyzed by varying the inlet grill angles and outlet blade angles. The movement of the eccentric vortex has been investigated experimentally by developing the measurement technique for the inner flow field of the cross flow fan, and the relationship between the control of the eccentric vortex and the inlet and outlet angles has been confirmed in this study.

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