[공학]유체역학 유동 가시화

소개

유체역학 유동 가시화방법에 대해 조사하였습니다.
많은 도움 되셨으면 좋겠네요..

목차

1. 실험적인 유동가시화 방법
2. 광학적방법
1) SHADOWGRAPH METHOD
2) SCHLIEREN METHOD
3) MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER Method
3. 연기를 이용한 방법(Visualization Techniques Using Smoke)
4. 수소 기포법(THE HYDROGEN-BUBBLE METHOD)

유동을 가시화하기 위해 사용되는 선의 양식 4가지

참고서적

본문내용

1. 광학적 방법(Optical Techniques)
이 방법은 주로 기체의 유동 해석에 이용되며, 빛의 성질을 이용하여 변화하는 밀도의 매체에 대한 빛의 굴절현산을 이용하여 빛의 산란과 간, 굴절등의 현상을 이용한다.
1) SHADOWGRAPH METHOD
평행광선이 시험 단면을 통과하면 밀도의 변화와 만나게 되는 광선은 굴절을 하고, 나머지 광선은 직진하게 되는데 그 결과로 얻어지는 빛의 PATTERN은 빛의 광도가 스크린에 평행인 유동방향들에 연한 밀도의 2차미분계수에 의존하는 스크린 위에서 관찰된다. 밀도의 변화가 거의 없을 때 많이 적용되며 유동장에서의 특성을 정상적인 방법으로 해석하는데 많이 이용한다.

2) SCHLIEREN METHOD
기체의 밀도구배와 관계되는 함수들을 측정하며, 2차원적인 유동장의 측정에 주로 사용 되는 방법이다. 광원으로 부터의 빛이 첫 번째의 오목렌즈에 의해서 평행광선이 되어 시험 단면을 지나게 되며 다시 오목렌즈에 의해서 한 점에 모여서 최종적으로 스크린에 투사되는데 이때 빛이 모여지는 집점에서 빛의 일부가 칼끝(Knife edge)에 의해 가려지게 된다.
만약 시험 단면에서 유동이 없을 때는 스크린에 균일하게 비추어지게 된다. 어떤 모형주위에 흐름이 새겨서 유체밀도의 변화를 주게 되면 빛은 여러 방향으로 굴절하게 되는데 이 때 굴절된 빛의 일부가 칼끝(Knife edge)로 차단되어지는 것보다 적은 빛만이 스크린에 닿게 되는데 Knife edge의 반대 방향으로 굴절되면 더 많은 빛이 스크린에 닿게 된다.

참고자료

· ELEMENTARY FLUID MECHANICS SIXTH ED.-- VENNARD & STREET
· Fluid Mechanics - Frank m. White