PIV 기법을 이용한 원형 실린더 후류 가시화 연구

Abstract

뭉툭한 물체(bluff body)주위의 유동 현상은 유체역학에서 매우 고전적인 문제로 간주되며, 방대한 양의 실험 데이터가 지난 수십 년 동안 수집되었다. 명백하게 단순한 구성임에도 불구하고 유동 현상은 매우 복잡하며 레이놀즈수(Reynolds Number, Rn)에 강한 의존성을 보인다. 또한 해양구조물을 구성하는 기본 형상으로 유체 성능이 매우 중요하게 작용하게 되며 실선척도(full-scale)의 유동 특성을 파악하는 것이 중요한 포인트가 되었으나 낮은 Rn의 아임계 영역(sub-critical regime, Rn≤10^5)의 유동 특성규명이 주를 이루고 있다. 임계 영역에 대한 PIV 계측 결과는 찾기 어렵고 특히 유동이 급격히 변하는 구간이므로 정도 높은 유동장 계측을 위해서는 해당 PIV 촬영 기법 및 가시화에 대한 연구가 중요하다. 그리하여 본 연구에서는 레이놀즈수 변화(6.9x10^4≤Rn≤3.14x10^5)에 따른 원형 실린더 주위 유동장을 PIV 기법으로 계측하고 PIV 기법에 대한 기본적인 특성을 파악하고자 몇 가지의 변수-속도장 계산을 위한 시간 간격과 순간속도장 개수에 따라 비교를 수행하였다.