화상상관법(PIV)을 이용한 비정상 가스분류내의 유동계측

초록

내연기관에서의 연소과정은 분사된 연료와 주위의 가스와의 난류 혼합 과정에 주된 영향을 받는다. 그러므로 높은 효율과 공해 물질 배출의 억제를 실현하기 위해서는 이 난류 혼합에 관련된 현상의 자세한 이해와 이 과정의 효과적인 이용이 필요하다. 그래서 난류장에서의 혼합물 형성 과정을 설명하는 기초적인 연구로, 레이저 라이트 시트법(Laser Light Sheet Method)에 의해 비정상가스분류를 가시화하였고, 2차원 속도와 와류의 분포는 PIV에 의해 측정하여 이러한 연구로 분류의 특성을 자세하게 설명할수 있었다. 실험결과는 주위류와 함께 마찰항력에 의해 전단된 연료가 분류의 원주 부분에서 와류를 형성하며 이 와류는 원주 부분에서 분류의 끝부분과 상류부분사이에서 점점 커지고 연료 농도는 큰 와류가 존재하는 원주 부분에서 희박해짐을 보여준다.