• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권3호
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• pp.9-23
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• 1995

To analyze the spray and flame in D.I. diesel engine, the visualizing methods by schlieren photograph and diffused background illumination photograph with high speed camera are applied to optically accessible D.I.diesel engine. Wcaporating spray, spray droplets and brightness flame are taken with high speed camera by visuallizing method in accordance with various suction air temperature and injection time. The spray and flame image on the film was analyzed by image analyzer. The optically accessible D.I. diesel engine had the similar pressure characteristic to the real D.I. diesel engine. Experimental results showed that shadow areas of the evaporating spray were extended at higher suction air temperature, spray droplets had a max. Penetration length and their penetrating patterns were dependent on the surrounding gas temperature, and flame size after ignition was largely governed by the evaporated fuel quantity at ignition point and by the surrounding gas condition due to piston motion.

• 한국가시화정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.22-27
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• 2013

An investigation into the influence of ultrasonic standing wave on the structural behavior of propane/air premixed flame has been made to get a clue to the combustion reaction acceleration and combustion instability. Visualization technique utilizing the Schlieren photography was employed for the observation of structural variation of the flame reaction zone. Evolutionary characteristics of the flame front were caught by the high-speed Schlieren image, through which local flame velocity of the moving front were analyzed in detail.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.53-63
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• 2017

Sonic and supersonic jets include many complicated flow physics associated with shock waves, shear layers, vortices as well as strong interactions among them, and have a variety of engineering applications. Much has been learned from the previous researches on the sonic and supersonic jets but quantitative assessment of these jets is still uneasy due to the high velocity of flow, compressibility effects, and sometimes flow unsteadiness. In the present study, the sonic jets issuing from a convergent nozzle were measured by PIV and Schlieren optical techniques. Particle Image Velocimetry (PIV) with Olive oil particles of $1{\mu}m$ was employed to obtain the velocity field of the jets, and the black-white and color Schlieren images were obtained using Xe ramp. A color filter of Blue-Green-Red has been designed for the color Schlieren and obtained from an Ink jet printer. In experiments, two types of sonic nozzles were used at different operating pressure ratios(NPR). The obtained images clearly showed the major features of the jets such as Mach disk, barrel shock waves, jet boundaries, etc.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.604-605
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• 2017

본 연구는 C-D 노즐로부터 발생하는 초음속 제트 유동을 가시화하는데 목표가 있다. 본 실험에서 PIV를 이용하여 정량적인 제트의 결과를 얻어 쉴리렌 기법을 통해 얻은 정성적 결과와 비교하여 나타내었다. 컬러 쉴리렌은 $0.5{\mu}s$의 스파크 광원을 이용하였다. $M_d=2.0,2.2$의 C-D 노즐에 대해 다양한 압력비($p_0/p_b=5$, 6, 7, 8)를 적용하여 발생하는 제트에 대해 가시화 실험을 수행하였다. 가시화 결과, 제트의 주된 특성인 과팽창 제트, 부족팽창 제트, 음파 등이 관측 되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권6호
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• pp.87-95
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• 1995

A commercial DOHC four valve engine was modified to make a single-cylinder optical model engine with replaceable head. Three kinds of head were used to generate swirl, tumble, and combined swirl/tumble motion. Schlieren visualization technique was applied to characterize the in-cylinder flow qualitatively. Particle Image velocimetry has been developed and applied for the quantitative flow measurements. Axial and tangential flow motion inside the cylinder has been characterized. The swirl/tumble port shows beneficial results in terms of turbulence generation for the initial flame propagation and mean swirl motion for the overall flame propagation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.489-495
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• 2017

본 연구에서는 초음속 노즐로부터 방출되는 초음속 제트유동의 정량적 가시화 실험 연구가 이루어졌다. 최근 카메라와 가시화 장비의 발달로 비압축성 유동뿐 아니라 압축성 유동 조건에서도 가시화 실험이 가능해졌다. 본 연구의 실험은 노즐 압력비 $p_0/p_b=4$, 5, 6, 7에 대해 $M_d=1.5$, 1.8인 축소확대 노즐에서 방출되는 음속 및 초음속 제트에 대해 PIV와 쉴리렌 가시화 실험을 수행하였다. PIV는 제트 유동장의 정량적 정보를 제공하며, 컬러 쉴리렌 기법과 동일한 실험조건을 적용하였다. 정량적 결과는 쉴리렌 결과와 비교하였으며, 쉴리렌의 제트는 이론적 해석과 비교하였다. 특히, 노즐 출구부근에서 발생하는 유동의 팽창 상태에 따라 달라지는 유동특성을 자세히 조사하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권6호
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• pp.477-483
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• 2016

본 연구는 Particle Image Velocimetry(PIV) 기법을 이용하여 마하수 2.96의 평판에 대해 층류, 천이, 난류 경계층의 속도 분포를 측정하였다. Schlieren 가시화 기법과 PIV 기법을 이용하여 앞전에서 발생한 경사 충격파가 평판 위의 유동장에 영향을 주는지 확인하였다. 층류 경계층의 경우, 실험에서 측정한 속도 분포가 압축성 Blasius 속도 분포를 만족하였다. 천이 경계층의 속도 분포는 벽면 부근부터 이론적인 난류 속도 분포로 변했으며, Re = $1.41{\times}10^6$에서 천이가 시작되었다. 난류 경계층 영역에서는 압축성 효과를 고려한 Van Driest 변환 속도가 비압축성 로그 법칙을 만족하였다. 또한 로그 구간이 끝나는 위치($y/{\delta}{\approx}0.28$)가 비압축성 난류 경계층($y/{\delta}{\approx}0.2$)에 비해 벽면에서 더 멀어진 것을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제2권2호
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• pp.141-144
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• 1981

This paper descirbes about effects of refraction of ultrasonic beam on B-mode tomogram. Both compution based on Snell's law and the experiments performed using B-mode scanner and schlieren optical method are discussed on a circular phantom immersed in water. In these results, if the discrepancy of sound velocity is more than 0. 6%, the distortion of the B-mode image becomes conspicuous and a target beyound the phantom may disappear or displayed as two targets depending on the velocity of the phantom.

• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.18-25
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• 2000

유동장의 2차원 평면 속도 분포를 측정하기 위하여 two-color PIV 기법을 개발하였고, 마하 2.0 초음속 노즐에 적용하여 보았다 이 기법은 single-color PIV 기법과 유사하나 서로 다른 색의 두 레이저 빔을 사용하여 방향성의 문제를 해결하는 차이점을 갖는다. 녹색의 레이저 평면광 (532 nm)과 적색의 레이저 평면광 (619 nm)이 주입된 입자를 조사하기 위하여 사용되었고, 입자 위치가 고해상도 (3060${\times}$2036) 디지털 칼라 CCD 카메라에 기록되었다. 이러한 디지털 칼라 CCD 카메라론 이용한 two-color PIV 시스템은 사진 필름 현상 시간과 이에 따른 디지털화하는 시간 그리고 방향성의 문제론 해결하기 위해 사용되는 일반적인 image shifting 기법과 관련된 어려움을 제거해 준다. 또한 고속 유동장에서는 알맞은 입자 밀도의 주입이 어려워지는데, two-color PIV는 높은 신호 대 잡음비로 인하여 속도 벡터론 얻기 위해서 조사영역에 존재해야 하는 벡터쌍의 수가 줄어들게 된다. 따라서 다른 색의 두레이저 빔의 시간 간격을 조절함으로써 고속 유동장의 속도 분포를 쉽고 정확하게 측정할 수 있게 된다. 마하 2.0 초음속 노즐에서의 속도 분포가 측정되었으며, 속도장으로부터 변형률장을 구하여 과팽창 충격파 구조를 예측해 보았다. Two-color PIV에 의해 얻어진 속도 분포와 충격파의 위치 결과는 schlieren 사진과 비교 분석해 보았다.