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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 변영환
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2016
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본 연구는 Mach 2.96에서 평판 위에 PIV와 IRT를 사용하여 층류, 천이 및 난류 경계층에 대해 실험을 진행하였다. 경계층에 대한 연구를 진행하기 위해, Shadowgraph 및 PIV를 이용하여 앞전에서 발생한 경사 충격파가 평판 위 유동장에 영향을 미치는지 확인하였다. 층류, 천이 및 난류 경계층의 속도 프로파일은 PIV 기법을 사용하여 측정되었으며, 이론적인 속도 프로파일과 비교하였다.
먼저 층류 경계층의 PIV 실험값은 압축성 Blasius 속도 분포와 상당히 유사한 경향임을 확인하였다. 천이 경계층의 경우, 벽면 부근의 속도 분포부터 이론적인 난류 속도 분포로 변하는 것을 확인했으며, Re = 1.41 106에서 천이가 시작되었다. 마지막으로 난류 경계층의 실험값은 압축성 효과를 고려하여 Van Driest 변환 속도로 변환했으며, 비압축성 로그 법칙을 잘 만족하였다. 또한 로그 구간이 끝나는 지점()이 비압축성 난류 경계층()에 비해 벽면에서 더 멀어진 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 PIV 기법을 이용하여 기본적인 유동의 속도 분포를 측정하였으며, 이론적인 속도 분포와 일치하는 것을 확인하였다.
Stanton 수는 IRT를 기법을 사용하여 표면 온도를 통해 열유량을 계산하였다. IRT 실험값은 이론적인 층류 및 난류 Stanton 수와 일치하였다. PIV 및 IRT 기법은 유사한 범위에서 천이 영역을 측정 한 것으로 확인하였다.
먼저 층류 경계층의 PIV 실험값은 압축성 Blasius 속도 분포와 상당히 유사한 경향임을 확인하였다. 천이 경계층의 경우, 벽면 부근의 속도 분포부터 이론적인 난류 속도 분포로 변하는 것을 확인했으며, Re = 1.41 106에서 천이가 시작되었다. 마지막으로 난류 경계층의 실험값은 압축성 효과를 고려하여 Van Driest 변환 속도로 변환했으며, 비압축성 로그 법칙을 잘 만족하였다. 또한 로그 구간이 끝나는 지점()이 비압축성 난류 경계층()에 비해 벽면에서 더 멀어진 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 PIV 기법을 이용하여 기본적인 유동의 속도 분포를 측정하였으며, 이론적인 속도 분포와 일치하는 것을 확인하였다.
Stanton 수는 IRT를 기법을 사용하여 표면 온도를 통해 열유량을 계산하였다. IRT 실험값은 이론적인 층류 및 난류 Stanton 수와 일치하였다. PIV 및 IRT 기법은 유사한 범위에서 천이 영역을 측정 한 것으로 확인하였다.
목차
제1장 서론 1제1.1절 연구 배경 11.1.1 천이 경계층 11.1.2 난류 경계층 2제2장 풍동 실험 장비 4제2.1절 초음속 풍동 42.1.1 구성 및 작동 원리 42.1.2 개선사항 62.1.3 유동 조건 및 검증 8제2.2절 평판 12제3장 유동 가시화 기법 17제3.1절 Particle Image Velocimetry 173.1.1 서론 173.1.2 측정 원리 및 구성 183.1.3 실험 설정 19제3.2절 Infrared Thermography 213.2.1 서론 213.2.2 측정 원리 및 구성 213.2.3 실험 설정 223.2.4 열유량 환산 23제3.3절 Shadowgraph 253.3.1 서론 253.3.2 측정 원리 및 구성 253.3.3 실험 설정 26제4장 실험 결과 및 고찰 27제4.1절 PIV 실험 결과 274.1.1 층류 경계층 274.1.2 천이 경계층 294.1.3 난류 경계층 33제4.2절 IRT 실험 결과 36제4.3절 실험 기법 간의 비교 38제5장 결론 40참고문헌 41국문초록 45
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