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문제 정의
- 7). 또한 본 연구에서는 원기둥뿐만 아니라 원기둥과 결합된 플라스틱 시트의 각 길이에 대한 조건도 다양하게 바꿔 가며 원주형 진자 모델의 진동 특성에 대해 연구하였다.
- 본 실험실에서는 다양한 유체역학적 도구를 활용하여 열전달 효율을 증가시키며 뿐만 아니라 열전달 증가에 미치는 유동 구조적 원인을 실험적으로 밝히고 있다.
- 유체 내에서 구조물의 움직임은 에너지 하베스팅과도 연관 지을 수 있다. 본 연구실에서는 유동 내의 진동하는 포일이 유동상류의 둔각 물체(bluff body)의 영향을 받아서 포일만 존재할 때의 거동과 에너지 하베스팅 측면에서의 차이를 수치 해석적으로 연구하고 있다.
- 이렇게 작은 스케일에서는, 털의 사이에서 유체의 경계층이 털 사이의 간격에 비해 매우 두껍게 발달하여 유체가 통과하지 못하는 가상의 표면이 형성된다. 본 연구실에서는, 작은 스케일의 곤충 날개를 본 딴 상사 실험 모형을 제작하여, 모형의 공력 성능을 측정하고, Particle Image Velocimetry(PIV) 기법을 이용해서 털이 있는 모형과 없는 모형의 유동구조의 정량적 차이를 분석하고, 작은 스케일에서 빗 모양 날개가 공력 성능을 발휘할 수 있는 이유에 대해 설명한다.
- 본 연구에서는 유체 구동기를 열전달 분야에 적용하여 열전달 효율과 유동 구조에 대해 연구하였으며 이를 통해 열전달 특성과 그 특성에 기인하는 유동 특성을 밝혔다.
- 나아가 이러한 현상들을 응용하거나 접목시킬 수 있는 분야들에 대해서도 끊임없이 탐구하고 조사하고 있다. 본문에서 언급한 연구주제들과 더불어 산업 현장에서 유체역학이 활용될 수 있는 여러 분야에 참여하고 있으며, 앞으로 더욱 다양한 분야에서 학술적/ 산업적 파급효과를 주고자 연구를 이어가고자 한다. 연구실에 대한 자세한 사항은 홈페이지 “fluid.
- 또한 위 모델은 원기둥의 한 쪽이 플라스틱 시트에 고정되어 있고 반대쪽이 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 결과적으로 원기둥의 진폭이 길이 방향에 따라 증가하게 된다. 비록 이와 비슷한 모델을 사용한 에너지 하베스팅에 대한 연구가 선행되어 있지만, 위 연구에서는 에너지 위주로 초점을 맞추었고 유체역학적으로는 자세히 다루지 않았기에 본 연구에서는 원주형 진자 모델을 유체역학적 관점으로 바라보고 다양한 조건 하에서 원기둥의 진동 특성이 어떻게 변하는지에 대해 연구하였다(Fig. 7). 또한 본 연구에서는 원기둥뿐만 아니라 원기둥과 결합된 플라스틱 시트의 각 길이에 대한 조건도 다양하게 바꿔 가며 원주형 진자 모델의 진동 특성에 대해 연구하였다.
가설 설정
- Drift는 유체에 잠긴 채 움직이는 강체로 인하여, 주위 유체가 강체를 따라 끌려 들어가는 현상이다. 이를 털 구조에 적용하기 위하여 각 가닥들은 일정한 속도로 움직이는 2차원 원기둥으로 가정하고, 2차원 유동에 맞게 drift area를 정의하여 탐구하였다.
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