보고서 설명

Hele-Shaw 실험 장치를 써서 2차원 포텐셜유동을 가시화할 수 있다는 것을 이해한다. 소스(source), 싱크(sink), 균일유동(uniform flow)을 이용하여 여러 가지 유동형태를 만들어 관찰하고 원형, 사각형, 타원형 등의 복잡한 형상의 물체 주위의 유체 흐름을 이해한다. Hele-Shaw 실험 장치는 물체 주위의 유동형태를 관찰하고 층류와 난류의 상태를 관찰할 수 있게 하여 이상적인 흐름 상태를 이해할 수 있게 한다.

본문일부 및 목차

◈ 유동가시화(Flow Visualization)

1) 유동가시화: 유동 가시화는 유동정보를 가장 손쉽게 얻을 수 있는 방법이다. 유동가시화는 전달현상 과정을 가시화하는 것으로, 속도, 압력, 밀도 및 온도 등과 같이 우리 눈에는 보이지 않는 유동정보의 공간분포를 시간과 공간의 어떤 범위 안에서 눈에 보이도록 하는 방법을 말한다. 예를 들자면 단층기법을 이용한 유동가시화 (Tomography)가 있다. 이 방법은 레이저나 Zenon과 같은 광원으로 평행광선을 만들어 측정하고자 하는 유동을 통과시키게 되면 유동의 밀도분포 등에 의하여 광파는 변형되거나 강도가 감쇄되어 맞은편에 위치한 영상입력장치에 도달하게 된다. 대상물체에 대하여 여러 각도에서 이와 같은 2차원 평면측정을 반복하여 유동정보를 수집하게 되면 유동장 전체 체적에 대한 밀도분포를 알게 되고 이를 이용하여 속도, 압력, 온도 등의 유동정보를 알아낸다. 이와 같은 방법 외에도 여러 가지 유동가시화 방법이 있는데 이러한 방법들을 이용하면 손쉽게 유동정보를 얻을 수 있다.

2) 실험적 유동가시화 방법
① 물감, 연기 또는 기포방출을 이용한 방법.
② 액체유동 위에 뿌려진 표면불말 또는 얇은 조각을 이용한 방법.
③ 부유하는 입자 또는 중립 - 밀도의 입자.
④ 기체유동에서의 밀도변화를 탐지하는 광학적 기술

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