[기계항공공학] 속도실험

소개

서울대학교 기계항공공학실험 2
2002학년도 2학기 자료입니다.

목차

1. Abstract

2. Experimental Procedure

3. 이론적 배경(Theoretical Backgrounds)
(1) PIV(Particle Image Velocimetry)에 관해
(2) Flow behind circular cylinder

4. Data & Results
(1) Time-averaging of the velocity field data
(2) Reynolds number(Re)의 계산
(3) Vorticity field

5. Discussion

6. References

본문내용

속도실험 : PIV를 이용한 실린더 후류의 속도장 측정

먼저 PIV를 통해 얻은 300개의 속도장 데이터를 Time-averaging하는 과정에서는 단순히 한점에 대해서 동일한 간격의 여러 시간대에 대한 속도값들을 평균하는 과정으로써 별다른 어려움은 없었다. 하지만 이렇게 구한 속도장은 그 의미에 있어서 후에 레이놀즈 수를 구하는 과정이나 voriticity field를 구하는 과정에서 상당히 중요하다. 즉 한 점에 대해 각기 다른 시간대에 여러 속도값들을 평균한 값으로 속도장을 구했기 때문에 이렇게 구한 속도들이 실제로 어느 순간의 유동의 속도를 명확히 기술하지 못하는 것이다. 각각의 경우에 관해서는 뒤에서 다시 논의하기로 하겠다.
다음에 이렇게 해서 구한 속도장을 Tecplot라는 plotting program을 사용하여 vector 표시로 plotting 해보았는데 그 결과는 4.data & result 의 (1)에서 도시한 그래프에 보였다. 그래프를 보면 유동에 대해 실린더 뒷부분에서 속도 벡터의 크기들이 매우 작은 것을 관찰할 수 있는데 이것은 실린더의 뒷부분에서 속도 벡터가 균일하지 않음으로 해서 - 즉 정상 상태 유동이 아닌 후류가 발생함으로써 Time-averaging 과정을 거쳐 속도값들이 서로 상쇄되었기 때문에 나타난 결과이다.

참고자료

· 길잡이 열전달의 기초, 문운당, 김찬중 저
· Matlab 입문과 활용, 높이깊이, 김용수 저
· Matlab(The Language of Technical Computing), The Math Works
· http://tee.kookmin.ac.kr
· 두산세계대백과 Encyber
· http://mail.donga.ac.kr/~cfdlab/cyber/chapter8/L82.htm