PIV시스템의 원리 및 활용예

소개글

PIV 시스템의 원리, 기법, 구성요소, 활용예를 간략하게 정리한 레포트입니다.

목차

1. PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템의 기본원리

2. PIV 시스템의 구성요소
① Laser
② 기록계(CCD Camera)
③ 입자(Tracer)
④ 제어 및 기록용 컴퓨터

3. PIV 시스템 기법

4. PIV 시스템의 활용예

본문내용

1. PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템의 기본원리
- 유동입자(particle) 들의 변위정보를 담고 있는 입자영상(particle image)을 이용한 PIV 속도장 측정기법은 정성적인 순간 유동정보 뿐만 아니라 우수한 공간 분해능을 갖는 정량적인 속도장 정보를 제공하고 있다. 최근 들어, 컴퓨터와 화상처리기술의 발달로 인해 속도장 측정기술도 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 실험유체분야에 새로운 변화를 가져오고 있다.
화상처리를 이용한 속도장 측정기법의 기본원리는 시간간격(DT)동안 유동과 함께 움직인 미세한 tracer 입자들의 변위정보를 CCD 카메라와 같은 영상입력장치를 이용하여 화상데이터로 저장한 후, 디지털 화상처리기법을 이용하여 입자변위를 계측하고 이를 시간간격(DT)로 나누어줌으로써 속도벡터를 추출하는 것이다.

4. PIV 시스템의 활용예
- 최근 선진국에서는 PIV 속도장 측정의 정확도를 향상시키고 측정 가능한 속도범위를 확대시키는 연구와 함께 복잡한 난류유동의 3차원 계측도 시도되고 있다. PIV 속도장 측정기법을 복잡한 난류유동에 적용하기 위해서는 측정오차가 적고 효율적인 속도취득 algorithm 의 개발과 더불어 난류 통계치를 구하는데 들어가는 계산시간을 줄이려는 노력이 필요하다. 그리고 3 차원 PIV 시스템의 개발과 함께 Cinematic PIV 와 Holographic PIV를 이용한 난류유동의 속도장 계측에 대한 체계적인 연구도 요구된다. 이러한 화상처리를 이용한 속도장 측정기법은 점점 발달되어 가는 컴퓨터 및 화상처리 기술에 힘입어 장차 복잡한 열유동 문제의 규명 및 유동구조의 물리적진단에 있어서 가장 효과적이고 강력한 계측방법이 될 것이다.

참고 자료

없음