동적 PIV를 이용한 유체 계측

전문가 제언

○ 컴퓨터의 성능 향상과 다양한 해석 소프트웨어의 보급으로, CFD를 통하여 유동장에서의 속도벡터 등 다양한 유동 물리량 정보를 얻을 수가 있다. 그러나 긴 역사를 가진 실험유체역학에서는 유동 물리량 계측이 기본적으로 한 점씩 측정하는 점계측(点計測)이기 때문에, 충분한 계측 정보를 제공하지 못했다. 이 문제를 해결할 수 있는 장계측(場計測) 방식의 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템이 20여 년 전부터 소개되었으며, 근래 이 시스템의 이용이 확대되고 있다.

○ 국내에서의 PIV 시스템은 1990년대부터 삼성전자(주) 등 기업체 연구소를 비롯하여 일부 연구기관에서 비교적 단순한 측정 대상에 대하여 속도분포 및 와류 등 유체 유동의 거동을 가시적으로 표현하고 분석하는데 이용하였다. 즉 PIV 시스템을 유로시스템의 설계 최적화 및 분석평가에 활용하여 왔다. 그러나 측정 대상이 한정되고 공간분해능과 시간분해능이 충분하지 못하는 등, PIV 시스템의 성능향상에 대한 필요성이 있었다.

○ 초기 단계의 PIV로는 비정상 유동장에 대한 연속적인 현상을 촬영하기가 어려워 카메라와 레이저를 고속화하여 많은 정보량을 얻을 수 있게 개량된 것이 동적 PIV이다. 또한 카메라 2대를 사용하여 2차원 평면 내에 3방향 속도성분의 측정이 가능하게 된 입체 PIV도 출현하고, 3차원 속도벡터를 측정할 수 있는 주사입체 PIV가 개발되는 등, 측정 능력이 향상된 새로운 PIV 시스템이 소개되고 있다.

○ 이와 같이 측정 가능 영역이 3차원 공간 및 미세영역 등으로 더욱 확대되고 공간분해능과 시간분해능이 향상되어, 비정상 유동의 순간 변화 거동과 미세 영역에서의 유동까지를 보다 정밀하게 해석할 수 있고, 사용 조작성이 향상된 PIV 시스템의 개발이 기대된다.

저자

Hiroshi HAYAMI ; Shinichiro ARAMAKI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2005

권(호)

25(96)

잡지명

가시화정보학회지(J586)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

20~24

분석자

이*원

분석물

• 동적 PIV를 이용한 유체 계측.pdf [238,712 byte]

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