PIV를 이용한 분류확산화염의 유동장 해석

초록

대부분의 실제 유동장은 고속의 난류유동장이며 이를 정확히 해석하기 위해서는 유동장의 흐름을 방해하지 않는 비접촉 측정법에 의해 한 순간에 있어서의 유동단면을 동시에 측정할 수 있는 기법이 필수적이다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 속도 측정기법은 대부분 유동장의 흐름을 방해하거나 한 순간에 한점에서의 결과만을 측정할 수 있는 점측정방법뿐이다. LVD인 경우 유동장의 흐름을 방해하지 않고 속도를 정확히 측정할 수 있는 장점을 가지고 있으나 점측정법의 한계때문에 단면내의 순간 속도를 동시에 구하는데는 적합하지 않다. 이에 반해 입자화상유속계(Paricle Image Velocity, PIV)는 유동장의 교란없이 공간속도분포를 동시다점계측하며 유동장의 재현성이 우수한 장점을 갖추고 있어 현재 그 기법의 개발 및 응용범위 확대에 연구의 초점이 모아지고 있다. 최근 PIV의 응용은 자연대류 유속측정, 세탁조 내부유동, 캐비티유동, 가정용 냉장고팬 유입부의 속도계측 등 다양하게 이루어지고 있으나 아직까지는 응용범위가 모두 저속의 수중유동장으로 한정되어 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비교적 고속인 연소 유동장을 대상으로 PIV를 구성하기 위한 장치구성과 유동장 해석기법 및 화상처리를 위한 소프트웨어를 개발하는데 그 목적을 두고 있다. 그리고 이 기법을 분류의 비연소장과 연소장에 적용하여 PIV의 적용성을 검토하고자 한다.