기계항공공학실험 2 속도실험

소개

서울대 기계항공공학실험 2 속도실험입니다.

100점 만점에 100점을 받았습니다.

목차

1. 300개의 velocity field 데이터를 Time-averaging하여 이를 vector 표시로 plot 하라.
2. 1번에서 구한 속도장으로 Mean recirculation region(Wake bubble)의 길이를 구하여라. 그리고 이 값의 의미를 설명하라.

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5. Time-averaging된 velocity field의 데이터를 이용해 streamline을 구하여 plot하고, 이 결과를 순간 속도장의 streamline과 비교 토의하라.

본문내용

1. 300개의 velocity field 데이터를 Time-averaging하여 이를 vector 표시로 plot 하라.

- 301장의 image를 초당 60프레임의 속도로 촬영하였으므로 프레임 사이의 시간간격은 16.67ms가 된다. 유동의 평균 속도장을 구하기 위해 matlab을 이용하여 gg0001.vec 부터 gg0300.vec 까지의 x, y, u, v 값을 모두 더하여 평균을 내어 plot 하면 다음과 같다.


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3. Re를 계산하라. (D=5mm, T=293K)

레이놀즈 수를 구하기 위해 먼저 Free stream velocity를 찾아야 한다. Free stream은 속도벡터의 u 성분만 있는데, 실린더의 후류영향을 받는 부분은 v성분이 생기고 u 성분의 값도 변하게 된다. 그러므로 실린더의 영향을 받는 속도벡터장에서 비교적 멀리 떨어진 부분 중 u성분의 값이 비교적 일정하고 v성분이 0에 가까운 부분을 찾아야 한다. 엑셀을 이용하여 v성분을 기준으로 오름차순으로 정리하였다. 그리고 v의 절대값이 0에 가까운 지점을 찾았다. 이때 실린더의 직경이 5mm이므로 y의 범위가 -2.5에서 2.5는 실린더의 영향을 직접적으로 받는 부분이고, vortex가 생기는 지점임을 감안할 때, 실린더와 가장 먼 곳을 나타내는,즉 y값의 절대값이 가장 큰 값을 선택하는 것이 합당하다. (channel 의 높이가 60mm이므로 y=-12 에선 wall effect를 고려하지 않아도 될 것이다) 또한 가장 먼 곳에서 x방향으로 세 개의 속도, y방향으로 세 개의 속도를 구해 평균을 내었다.

참고자료

· 없음