본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV를 이용하여 동조액체기둥감쇠기 안의 액체의 파고를 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. 비접촉 센서의 장점과 LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 대상 물체가 액체인 경우에 요구되는 사항들에 대하여 실험적으로 파악하였다. 투명한 액체는 레이저 광선을 대부분 투과시켜 LDV에 되돌아오는 광량이 부족해 측정이 불가능함을 확인하였고 이를 증가시키기 위해 염료를 혼합하였다. 이때, 염료의 색에 따라 광량에 차이가 발생함을 확인하여 LDV에 사용된 레이저 광선의 파장과 연관된 결과를 도출하였다. 염료를 혼합한 후 광량이 충분한 경우에도 발생하는 데이터의 오차를 제거하기 위해 염료의 농도를 변화시키며 그에 따른 데이터의 정확도를 파악하였다. 결과적으로 모든 가시광선의 빛을 반사시키는 흰색의 염료를 충분한 농도로 혼합하였을 때 LDV를 이용한 TLCD의 파고 측정의 실험적인 결과가 용량식 파고계와 일치함을 확인하였다.
In-cylinder flows in a motored 3.5L four-valve SI engine were investigated quantitatively using three-component LDV system, to determine how engine configuration affects the flow field. The purpose of this work was to develop quantitative methods which correlate in-cylinder flows to engine performance. For this study, two distinct intake/piston arrangements were used to examine the flow characteristics. Quantification of the flow field was done by calculating two major parameters which are believed to characterize adequately in-cylinder motion. These quantities were turbulent kinetic energy(TKE) and tumble ratio in each plane at each crank angle. The results showed that in-cylinder flow pattern is dominated by the intake effects and two counter rotating vortices, developed during the intake stroke, produced relatively low tumble ratio. Therefore, the applicability of these quantities should be carefully considered when evaluating characteristics resulting from the complex in-cylinder flow motions.
본 연구에서는 LDV시스템을 이용하여 부유식 방파제 주변의 유동장의 변화를 수리모형실험을 통해 분석하였다. LDV시스템은 유체의 유속을 측정하기 위해 다양한 수리모형실험에서 폭넓게 사용되어왔다. LDV시스템을 이용하면 측정시간이 오래 걸리는 단점이 있지만, 측정한 자료를 가공하지 않고 정확한 유속장을 제시할 수 있다는 장점이 있다. 방파제의 형상과 흘수를 달리하여 수리모형실험을 수행하였으며, 유동장과 와류의 상관관계를 분석하였다. 또한, 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형을 이용하여 수치모형실험을 수행하였으며, 수치모형실험 결과와 수리모형실험 결과를 비교분석하였다.
본 연구에서는 LDV의 수광계를 비임의 진행방향에 수직한 방향으로 위치시켜 분무액적에 의한 반사 산란성분을 수광하여 검출되는 신호의 가시도에 의해 액적크기 를 측정함과 동시에 도플러변화 주파수로부터 속도를 측정하고, 이 방법의 신뢰도를 충돌식 포진법에 의하여 측정한 결과와 비교하므로써 평가하여, 관측각 90˚의 측방 산란형 LDV에 의한 분무액적의 크기와 속도의 동시측정에 관한 유용성을 살펴보고자 한다.
In the present study, the flow characteristics of developing turbulent flows are investigated at the exit region of a square cross-sectional 180" curved duct with dimensions of 40mm$\times$40mm$\times$4000mm (height $\times$ width $\times$length). Smoke particles produced from mosquito coils were used as seed particles for the LDV measurement. Experiments were carried out to measure axial velocity profiles, shear stress distributions and entrance lengths by using an LDV system and Rotating Machinery Resolver RMR with PHASE software. Experimental results clearly show that the time-averaged Reynolds number does not affect oscillatory flow characteristics because the turbulent components tend to balance the oscillatory components in the fully developed flow region. Also, the velocity profiles are in good agreement with 1/7power law such as the results of steady turbulent flows. The turbulent intensity linearly increases along the walls and is slightly higher, especially in the period of deceleration. On the other hand, the LDV measurements show that shear stress values in slightly higher in the period of deceleration due to the flow characteristics in the exit region. The entrance length where flows become stable appears at the point that is 40 times the length of hydraulic diameter.eter.
Submerged and semi-submerged vehicles expel cooling water through an outlet. In this process, induced noise and vibration by the flow around the outlet have been reported, and it may cause problems directly related to survivability of the navy vessels. The coolant outlet has a net-type structure and circular columns are mostly used. In this study, flow measurements using PIV and LDV were performed for different type outlets; conventional (flat plate with round bar) and improved (flat and flat plate) configurations. Experiments were conducted at a cavitation tunnel where pressure and steady flow rate conditions are ensured for sufficient time to measure the flow. The average velocity field of the outlets were measured and compared through LDV measurements, and instantaneous vorticities were evaluated through PIV measurements. The results show that the improved type of the outlet is advantageous in terms of flow stability compared to the conventional type of the outlet.
본 연구의 목적은 방사선 조사 용적 내 포함되는 소장의 용적 감소를 위해 복부판(Belly board, 벨리보드)과 소장변위도구(Small Bowel Displacement Device, SBDD)를 사용한 직장암 환자에서 방사선 치료 영역 내 포함되는 소장의 용적과 비만도 와의 상관성을 보고, 비만지표의 적용을 통해 SBDD의 사용지표를 삼고자 한다. 실험은 2012년 1월부터 4월까지 수술 전 혹은 수술 후 벨리보드와 SBDD를 사용해 골반부위에 방사선치료를 받은 29명의 직장암 환자를 대상으로 분석하였다. 방사선 치료는 3문 조사로 시행하였으며 1.8 Gy의 분할선량으로 중심점에 45 Gy를 조사한 계획만을 분석하였다. 환자의 키, 몸무게, 체질량지수(body mass index, BMI), 허리 엉덩이 둘레비(waist hip ratio, WHR)를 측정하여 비만도를 조사하였다. 조사되는 선량의 90%이상 들어가는 소장의 용적(high dose volume of small bowel, $HDV_{sb}$)과 33%이상 들어가는 소장의 용적(low dose volume of small bowel, $LDV_{sb}$)을 방광의 총 용적(total volume of bladder, $TV_{bladder}$) 및 비만도에 따라 비교하여 그 상관관계를 통계학적으로 분석하였다. 분석결과 수술여부 및 성별 WHR은 $HDV_{sb}$, $LDV_{sb}$에 크게 미치는 영향이 없었고 $HDV_{sb}$, $LDV_{sb}$와 BMI(p=0.031/0.083), $TV_{bladder}$ (p<0.05)는 통계적으로 유의하였다. BMI가 $HDV_{sb}$와는 유의 하지만 $LDV_{sb}$와는 크게 유의하지 않았다. (p=0.031, p>0.05) BMI는 $HDV_{sb}$와 음의 상관관계(${\beta}$=-0.402)가 있었으며 $TV_{bladder}$는 $HDV_{sb}$, $LDV_{sb}$와 음의 상관관계(${\beta}$=-0.497/-0.522)가 있었다. 특히 BMI 23 미만인 경우(BMI Group2)보다 그 이상인 경우 $HDV_{sb}$에 영향을 미치며 음의 상관성(${\beta}$=-0.525)이 있었다.($LDV_{sb}$, $HDV_{sb}$와 유의확률 각각 p=0.059, p=0.027) BMI가 23 이상인 집단(BMI Group1)에서는 $TV_{bladder}$와 $HDV_{sb}$, $LDV_{sb}$가 통계학적으로 유의하였고(p<0.04) 음의 상관성을 보였다. 비만지표인 BMI가 23 이상인 과체중 및 비만군의 직장암 방사선 치료 시 벨리보드와 SBDD를 동시에 사용하는 경우 조사용적 내 포함되는 소장의 용적을 감소시키는데 더 효과적이었다. 그러므로 벨리보드를 사용하는 직장암의 방사선 치료 시 BMI 23 이상인 한국인 환자에게는 소장변위도구를 동시에 사용 할 것을 권장한다.
Laser Doppler velocimeters: (LDV)$^{1)}$ 의 대부분의 기본원리는 호모다인(honodyne)방법을 사용한다. 호모다인 방법 중에서 많이 사용되는 방법으로는 마이켈슨 간섭계식과 되먹임식(self-mixing type)$^{2)}$ 이 있다. 마이켈슨 간섭계식은 구성하는데는 많은 광학부품과 정밀한 정렬 장치들을 필요로 한다. 반면에 되먹임식은 레이저 공진기의 고유 주파수와 도플러 이동된 산란광을 공진기 속에서 자체 혼합하여 발생한 차주파수를 레이저 공진기 내부에 있는 pin-photodiode로 측정하므로 마이켈슨 간섭계에 비하여 간단한 장치로 속도계를 구성할 수 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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