광학기기를 이용한 속도측정 실험-레이놀즈

소개글

많은 공학적 문제에 있어서 유동현상의 해석이 꼭 필요하다. 이것을 위해서는 유체의 속도계측이 중요하며, 측정방법으로는 피토관과 열선(hot-wire)를 삽입하여 측정하는 방법과 레이저를 이용하는 방법 등이 있다. 대부분의 공학 응용 유동장은 3차원 속도성분 및 박리가 발생하는 복잡한 형태를 보인다. 따라서 유동장의 측정에서 센서를 삽입하는 측정은 센서에 의한 유동장 방해가 발생하며 정확한 측정이 어렵다. 본 실험에서는 LDV로 유속 측정을 통해 유동현상을 이해한다.

목차

◎실험 목적
◎실험 장치
◎주의사항
◎실험방법
◎실험 결과 및 고찰
⌜참고 문헌⌟

본문내용

◎실험 목적
많은 공학적 문제에 있어서 유동현상의 해석이 꼭 필요하다. 이것을 위해서는 유체의 속도계측이 중요하며, 측정방법으로는 피토관과 열선(hot-wire)를 삽입하여 측정하는 방법과 레이저를 이용하는 방법 등이 있다. 대부분의 공학 응용 유동장은 3차원 속도성분 및 박리가 발생하는 복잡한 형태를 보인다. 따라서 유동장의 측정에서 센서를 삽입하는 측정은 센서에 의한 유동장 방해가 발생하며 정확한 측정이 어렵다. 본 실험에서는 LDV로 유속 측정을 통해 유동현상을 이해한다.

◎실험 장치
LDV(Laser Doppler Velocimeter)
Water tunnel

◎주의사항
레이저를 정면으로 보면, 초점에 일치할 경우 실명할 수도 있다.
PMT에 과전압이 걸리지 않도록 주의한다.
레이저 파워가 약 3W이상이면 초점 부근에 물체가 닿으면 연기를 내면서 연소할 수 있으므로 주의한다.

◎실험방법
Water tunnel의 수중펌프 및 물의 상태를 확인한 후 작동시킨다.
레이저 전원을 넣고 냉각펜의 작동 유무를 확인한다.
S/W를 실행한다.
Main>Set up and Acquire
Electronisc/Optics/Traverse parameter 할당
Bandwidth 결정: 실험에 예측 되는 유체속도에 대하여 적당한 band폭을 할당한다.
Acquire 단계
[Trav] 측정원점을 결정
[Trav] 적당한 Volt값을 결정. 이때 Volt값이 높을 수록 우수한 데이터 획득율을 나타내나 signal processor와 PMT에 무리가 가므로 processor의 경고등을 확인하면서 값을 조정한 다.
[EDsp] 데이터 획득율 (85%이상), Ux, Uy 의 평균값, velocoty histogram을 확인하면서 [Trav],[Trav]를 적당히 조정한다.
[Run] 데이터 획득 시작
Processing 단계
[Set up] 처리될 데이터의 저장형식을 지정한다.
[Process] 데이터의 처리
[File] ASCII 코드로 변환

참고 자료

레이저를 응용한 유체유속 측정 기술개발
광 화이버 LDV을 이용한 이동 물체의 속도와 진동 측정
유체속도 측정을 위한 LDV 시스템의 간섭무늬 모델에 관한 연구
기계저널 38권 제 10호-LDV를 이용한 유속 측정
응용유체역학
Fluid Mechanics-Mc Graw Hill
流體역학
유체역학- R.W. Fox