속도 실험 보고서 A: PIV 원리 및 펌프 calibration

소개글

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목차

1. PIV 실험 구성과 PIV 기법에 대해 설명하기
2. 순간 속도 벡터장을 사용하여, 수조 내 평균 속도 벡터장을 계산하고 그래프로 도시하기(Matlab 사용)
3. 펌프의 출력에 따라, 수조 내 평균 속도가 어떻게 변하는지 그래프를 그리고 추세선 그리기.

본문내용

1. PIV 실험 구성과 PIV 기법에 대해 설명하기
PIV 기법이란 광학 이미지 기법을 이용하여, 유체의 흐름을 신뢰성 있게 따라가는 공간상에 분포되어 있는 입자들의 속도벡터(또는 속도장)을 측정하는 기법이다. 이 기법은 유동을 교란시키지 않으면서 유체의 속도를 정확하게 추출할 수 있고, 얇은 2차원 레이저 면을 지나는 입자들에 대한 유동장을 신뢰성 있게 측정할 수 있고, 또한 높은 시간 분해능을 갖는 유동장을 정량적으로 획득할 수 있다. 이러한 PIV 기법의 원리는 다음과 같다. 관찰이 가능하면서, 유동에 영향을 미치지 않으면서 잘 따라 이동하는 입자들을 유체에 섞어, 레이져를 비춰 입자들을 카메라로 충분히 짧은 시간 간격으로 찍는다. 그렇게 찍힌 사진들을 적당한 크기를 가진(4분의 1 법칙을 만족하는) 조사구간들로 나눈다. 이제 시간이 t일 때의 사진과 t+ 일 때의 사진 중 같은 조사구간에 있는 입자들이 최대한 많이 겹치게 한 사진을 이동시켜 변위를 구하고 다음으로 속도를 구한다.

참고 자료

기계공학실험2, 서울대학교 기계항공공학부.