하이엔드 스마트폰을 이용한 저속 진동제트의 동적 거동 관찰 (Dynamic Behavior Study of Low-Frequency Sweeping Jets Using High-End Smartphone)

서지정보

· 발행기관 : 국제차세대융합기술학회
· 수록지 정보 : 차세대융합기술학회논문지 / 8권 / 7호 / 1544 ~ 1551페이지
· 저자명 : 박상훈

초록

본 논문에서는 유체진동기에서 발생하는 진동제트의 동적 거동을 관찰하였다. 유체진동기는 내부의 구동부없이 지속적인 진동제트를 발생시키며, 이러한 특징을 이용해 다양한 항공우주 및 기계공학적 응용성을 갖는다. 본연구에서 활용한 유체진동기는 입구노즐과 출구노즐의 사이거리인 종길이 80 mm의 대형 유체진동기를 활용했다.
물을 활용한 진동제트를 발생시켰고, 발생한 진동제트는 하이엔드 스마트폰의 고속촬영기능을 활용해 촬영했다. 획득한 영상데이터에 관심영역을 설정하고, 영역 내의 선택한 픽셀줄 상의 픽셀값을 활용해 물줄기를 식별해, 물줄기의 도심을 계산하는 영상처리코드를 적용하였다. 이를 통해 진동제트의 제트 중심각을 평가하였다. 확보한 진동각의변화를 통해 FFT를 수행하였으며, 공급 유량에 따라 진동수가 증가함을 확인하였다. 또한 확인된 진동제트의 특성은 과거의 압축공기를 활용한 연구와 비교해 상당히 유사한 결과로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 수행한 기법을이용해 다채널 유채진동기의 동조 특성연구 및 다양한 응용연구에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

In this paper, we observed the dynamic behavior of sweeping jets generated by a fluidic oscillator.
The fluidic oscillator produces continuous sweeping jets without internal moving parts, offering various aerospace and mechanical engineering applications. We used a large fluidic oscillator with a longitudinal distance of 80 mm between the inlet and outlet nozzles. Water was used to generate the sweeping jets, which were captured using the high-speed recording function of a high-end smartphone. By setting regions of interest in the obtained video data, we identified the water jet using pixel values along selected pixel lines within the region, and applied an image processing code to calculate the centroid of the water jet. This allowed us to evaluate the jet center angle of the sweeping jets. FFT was performed on the changes in the obtained sweeping jet angle, confirming that the oscillation frequency increased with the supply flow rate.
Additionally, the characteristics of the confirmed sweeping jets were found to be quite similar to those in previous studies using compressed air. Therefore, the techniques used in this study could be applied to the synchronization characteristic studies of multi-channel fluidic oscillators and various other applications.

참고자료

· 없음