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문제 정의
- 이를 위해 3차원 스테레오 PIV 기법을 도입하고, 유동 단면 내에서 단순한 속도분포가 아니라 함수 형태로 정량화하여 해석한다. 관로의 수위를 변화시키면서 속도분포 함수를 구성하는 매개 변수들의 변화에 대해 논의한다. 속도분포 함수로부터 벽 마찰 계수를 구하고, 수위에 따른 마찰 계수의 변화에 대해서도 논의한다.
- 따라서 본 연구의 주요 목적은 원형 단면의 개수로 유동에서 3차원 속도분포 함수를 고찰하는 것이다. 이를 위해 3차원 스테레오 PIV 기법을 도입하고, 유동 단면 내에서 단순한 속도분포가 아니라 함수 형태로 정량화하여 해석한다.
- 본 연구에서 구한 속도분포 함수는 난류 속도분포 형태이며, 벽 근처 속도 구배에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있었다. 또한, 관로의 기울기가 고정된 상태에서 수위를 변화시키면서 속도분포 함수의 특성이 어떻게 변하는지 고찰하였다. 그 결기" 수위가 50%보다 낮으면 수평방향 위치별 최대 속도가 중 심부에서는 자유표면 약간 아래에서 발견되고, 측벽으로 가면서 자유표면에서 존재한다.
- 2대의 CCD 카메라에 저장된 총 4장의 입자 영상으로부터 한 개의 순간 속도장이 얻어진다.시간평균 속도장을 구하기 위하여 본 연구에서는 3 Hz로 샘플링 된 순간 속도장을 각 수위에 대하여 500장씩 획득하여 평균하였다.
가설 설정
- ) X=F(z)를 구하였다.(13) 매핑 함수는 좌표(y, z)에 대해서는 3차, X 좌표에 대해서는 2차 다항식으로 가정하였으며, 다 항식의 계수들은 보정판 위의 모든 점들의 정보를 이용하여 최소자승법으로 구하였다. 입자 영상으로 부터 입자의 변위를 추출하는 알고리즘은 FFT 기반의 상호상관(cross correlation) 기법(14)을 사용하였다.
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