[표지]
요약문
Summary
목차
Contents 11
제1장 서론 22
1. 필요성 및 목표 22
1.1. 연구의 필요성 22
1.2. 연구 목표 23
2. 연구내용 및 연구의 구성 24
2.1. 연구내용 24
2.2. 연구의 구성 26
3. 국내외 연구동향 27
3.1. 국내 동향 27
3.2. 국외 동향 27
제2장 다상흐름 영상측정기법 개발 30
1. 다상흐름 영상측정기법 개요 30
1.1. 측정장치 30
1.2. 유속분석 32
2. 다상흐름 물-공기 경계면 가시화 기법 32
2.1. 그림자기법 32
2.2. 등분포면광 34
2.3. 광원 동기화 및 신호조절 34
2.4. 화상 원근효과 저감 기법 36
3. 상관관계를 활용한 유속분석 37
3.1. 상관관계기법 대상 37
3.2. 상관관계함수 37
제3장 광섬유 유동측정계 개발 40
1. 광섬유 유동측정계 개요 40
2. 광섬유 센서 및 측정시스템 40
2.1. 레이저 광섬유측정계 40
2.2. 가시광선 광섬유측정계 46
3. 광섬유 물리량 신호분석 47
3.1. 기포분율 47
3.2. 유속 49
4. 신호변동 수리실험 51
4.1. 수면침투 수리실험 51
4.2. 레이저 광섬유측정계: FFT 분석 52
4.3. 가시광선 광섬유측정계: 신호경사 분석 53
5. 광섬유 측정계 Probe 제작 54
5.1. 단일 광섬유 측정계 55
5.2. 다발 광섬유 측정계 56
5.3. 관입 광섬유 측정계 56
제4장 단상/다상흐름 동시 유동 측정시스템 개발 58
1. 동시 유동 측정시스템 개요 58
1.1. 측정장치 59
1.2. 유속분석 60
2. 단상 및 다상흐름 가시화 기법 61
2.1. 단상 및 다상흐름 광원 61
2.2. 광원 동기화 및 Alignment 62
3. 상관관계를 활용한 유속분석 64
3.1. 상관관계기법 대상 64
3.2. 상관관계함수[원문불량;p.44] 65
제5장 다상기포흐름 수리모형실험 66
1. 기포플룸 수리실험 66
1.1. 실험개요 66
1.2. 다상흐름 영상측정기법 적용 실험 67
1.3. 광섬유 유동측정계 적용 실험 69
1.4. 기포플룸 중심선 유속 비교 72
2. 도수흐름 수리모형실험 75
2.1. 실험개요 75
2.2. 실험측정 및 결과 76
3. 월파흐름 수리모형실험 78
3.1. 실험개요 78
3.2. 실험측정 및 결과 79
3.3. 월파흐름 분석 81
제6장 결론 및 향후계획 88
1. 결론 88
2. 향후계획 89
참고문헌 90
서지자료 92
Bibliographic Data 93
판권기 94
표 1.1. 1차년도 주요 연구내용 25
표 1.2. 2차년도 주요 연구내용 25
표 3.1. Model-1811-FC 특성 43
그림 1.1. 다상흐름: 쇄파 및 여수로 도수 22
그림 1.2. 연차별 연구목표 26
그림 1.3. 연구구성 및 활용 방향 26
그림 2.1. 다상흐름 영상측정기법 개요도 30
그림 2.2. 고속카메라 측정부[내용누락;p.10] 31
그림 2.3. 영상취득장치 및 광원 동기화시스템[내용누락;p.10] 31
그림 2.4. LED 후면광 판넬 32
그림 2.5. 그림자기법 개요도 33
그림 2.6. 점등된 LED회로판 33
그림 2.7. 등분포면광 34
그림 2.8. 시스템 동기화 Labview 프로그램 35
그림 2.9. 연속촬영을 위한 동기화신호 35
그림 2.10. Pulse형 동기화신호 36
그림 2.11. 피사계 심도 개념 36
그림 2.12. 상관관계 대상 차이 37
그림 2.13. 상관관계에 의한 Peak 38
그림 3.1. 광섬유시스템 구성도 41
그림 3.2. 레이저 다이오드 구동 IC 42
그림 3.3. Pigtailed laser diode 42
그림 3.4. 50:50 Fiber coupler 42
그림 3.5. 저잡음 소신호 증폭기 회로도 42
그림 3.6. Photoreceiver 43
그림 3.7. 광섬유측정계 개념도 45
그림 3.8. 센서 probe 지지대 고안 45
그림 3.9. 레이저 광섬유측정계 센서 Probe 46
그림 3.10. 시스템 내부 구성 46
그림 3.11. 가시광선 광섬유측정계 구성도 47
그림 3.12. 가시광선 광섬유측정계 센서 Probe 47
그림 3.13. 센서에서 측정된 신호 48
그림 3.14. 단일 기포의 신호 반응 49
그림 3.15. 다발 광섬유측정계 모식도 50
그림 3.16. 기포투과시 파형 변화 51
그림 3.17. 실험개요도 및 장면 51
그림 3.18. 광섬유측정계 이동: 공기→물 52
그림 3.19. 자유수면 관입시 광섬유 신호 시계열 52
그림 3.20. 시계열의 FFT 변환 53
그림 3.21. 광섬유신호 변화: 공기→물 53
그림 3.22. 광섬유신호 변화: 물→공기 54
그림 3.23. 광섬유 측정계 Probe 55
그림 3.24. 단일 광섬유 측정계 55
그림 3.25. 다발 광섬유 측정계 56
그림 3.26. 관입 광섬유 측정계 57
그림 4.1. 단상·다상 동시유동 측정시스템 개요도(그림없음) 58
그림 4.2. 단상·다상 동시유동 측정시스템 59
그림 4.3. 멀티 광원 동기화시스템 60
그림 4.4. 단상·다상 동시유동 측정시스템 내 LED 광원 60
그림 4.5. 단상흐름용 PIV 레이저 광원 61
그림 4.6. 다상흐름용 LED광원 62
그림 4.7. 단상/다상흐름 시스템 동기화 프로그램[원문불량;p.41] 62
그림 4.8. 연속촬영을 위한 동기화신호 63
그림 4.9. 연속촬영을 위한 동기화신호 64
그림 4.10. 단상/다상흐름 내 상관관계 개념도[원문불량;p.44] 65
그림 5.1. 기포플룸 66
그림 5.2. 기포플름의 영상측정기법 67
그림 5.3. 기포플룸의 그림자기법 화상 68
그림 5.4. 기포플룸의 명도반전 화상 68
그림 5.5. 기포플룸 순간유속장 68
그림 5.6. 영상측정기법 및 광섬유 유동측정계의 기포플룸 측정 69
그림 5.7. 광섬유센서 실시간 신호 시계열 70
그림 5.8. 3개 광섬유 Probe에 측정된 신호 시계열 70
그림 5.9. 광섬유측정계에 의한 지점 유속 71
그림 5.10. 광섬유센서 Probe에 측정된 신호 시계열[원문불량;p.51] 72
그림 5.11. 원통수조 내 기포플룸 72
그림 5.12. 원통수조 내 기포플룸 73
그림 5.13. 영상왜곡 및 보정 74
그림 5.14. MIV 및 OFFM에 의한 유속비교 75
그림 5.15. 보 수리모형 75
그림 5.16. 수조 내 도수흐름 76
그림 5.17. 도수흐름 영상측정기법 개요도 76
그림 5.18. 기포흐름 가시화 측정 장면 77
그림 5.19. 그림자기법 화상 77
그림 5.20. 도수흐름 순간유속장 78
그림 5.21. 경사방파제 모형 78
그림 5.22. LED후면광 설치 79
그림 5.23. 월파흐름 영상측정기법 개요도 79
그림 5.24. 월파 및 내습흐름 80
그림 5.25. 월파 및 내습흐름의 그림자기법 화상 80
그림 5.26. 월파흐름 순간유속장 81
그림 5.27. 월파 관입거리 분포 82
그림 5.28. 무차원화된 월파 관입거리 83
그림 5.29. 방파제 상부구조물 끝단에서의 유속분포 84
그림 5.30. 방파제 후면에서의 관입시 유속 85
그림 5.31. 상부구조물 끝단 유속과 관입유속의 비교 86