KR100325639B1 - 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치에 관한 것으로, 추진기모형(110)이 설치된 워터터널(100)에 있어서, 상기 워터터널(100)에 혼입시키는 미소입자(112)와, 상기 워터터널(100) 내부에 추진기모형(110)의 프로펠러(111)와 대향되게 설치하는 입자영상속도계(120)와, 상기 입자영상속도계(120)의 내부에 설치하여 수밀을 유지시키는 투명캡슐(121)로 구성하므로 모형선박 시험용 워터터널의 내부에서 추진기의 후류를 찰영하여 정확하게 측정하게 되고 이로 인하여 추진기의 후류 흐름방향과 속도에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치{Apparatus for measuring back current using Particle image velocimetry}

본 발명은 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 워터터널 내부에서 선박용 추진기 후류의 측정을 용이하고 다양하게 측정할 수 있도록 하는 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 속도란 물체가 단위 시간에 이동하는 거리이므로, 속도계는 일정 시간 내에 이동하는 거리를 재든가, 일정 거리를 이동하는 데 요하는 시간을 재면 된다.

바퀴 등의 회전수를 회전계로 측정하여 속도를 구하는 속도계는 전자에 속하고, 광전관 등을 이용하여 게이트 개방 시간 내의 통과 펄스수를 계수하여 속도를 구하는 계수식 속도계는 후자에 속한다.

그밖에도 도플러 효과를 이용하는 속도계와 일정시간을 두고 이동물체를 각각 찰영하여 속도를 측정하는 영상 속도계도 있다.

영상 속도계는 유체에 미소입자를 혼입하여 측정하는 입자측정법을 도입하여 미소입자를 찰영하여 유속과 방향 등을 측정하는 입자영상속도계도 있다.

또한 입자 측정법은 흐름 속에 유체와 구별할 수 있고 또 흐름에 대한 추수성이 좋은 미소입자를 혼입하여 일정시간 내의 입장의 이동거리를 측정하여 유속과 방향을 측정한다.

그러나 이러한 종래의 입자 영상 속도계는 워터터널에서 사용하는 경우 주로 측방에 설치하여 전후로 흐르는 각종 수류를 측정하여 왔으며 이로 인하여 선박용 추진기의 후류에 대한 흐름 방향과 속도에 변화에 따른 정확한 데이터를 얻지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주 목적은 모형선박 시험용 워터터널의 내부에서 추진기의 후류를 정확하게 측정하여 흐름방향과 속도에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있도록 하는 데 있다.

도 1 은 본 발명의 입자 영상 속도계를 이용한 워터터널용 추진기 후류 측정장치 설치상태를 나타낸 개략 사시도.

도 2 는 본 발명의 입자 영상 속도계에서 센싱한 영상 데이터를 설명하기 위한 정면도.

도 3 은 본 발명의 추진기 후류 측정장치에서 센싱한 영상 데이터를 나타낸 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100; 워터터널 110; 추진기모형

111; 프로펠러 112; 미소입자

120; 입자영상속도계 121; 투명캡슐

122; 연결바 130; 이동수단

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치는 추진기모형을 설치한 워터터널의 후측에 추진기모형과 대응되는 입자영상속도계를 설치하여 추진기의 프로펠러 회전에 따른 후류의 각종 변화를 정확하게 측정할 수 있도록 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 입자 영상 속도계를 이용한 워터터널용 추진기 후류 측정장치 설치상태를 나타낸 개략 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 입자 영상 속도계에서 센싱한 영상 데이터를 설명하기 위한 정면도이며, 도 3 은 본 발명의 추진기 후류 측정장치에서 센싱한 영상 데이터를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치는 추진기모형(110)이 설치된 워터터널(100)에 있어서, 상기 워터터널(100)에 혼입시키는 미소입자(112)와, 상기 워터터널(100) 내부에 추진기모형(110)의 프로펠러(111)와 대향되게 설치하는 입자영상속도계(120)와, 상기 입자영상속도계(120)의 내부에 설치하여 수밀을 유지시키는 투명캡슐(121)로 구성한다.

상기 입자영상속도계(120)는 워터터널(100) 내부 상측에 연결바(122)로 연결하되 연결바(122)의 상단을 이동수단(130)으로 결합하여 좌우로 이동할 수 있도록 한다.

상기 이동수단(130)은 워터터널(120)의 길이방향과 직각되게 설치하여 입자영상속도계(120)의 좌우 위치를 조절하면서 입자영상속도계(120)로 추진기모형(110)의 후류를 찰영하여 할 수 있도록 한다.

여기서, 이동수단(130)은 체인이나 로프 등을 이용하여 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수도 있지만 견고한 바를 이용한 이동수단(130)이 설치하여 흔들림이 없도록 함이 바람직하다.

특히, 유속에 의한 진동으로 입자영상속도계(120)의 찰영에 방해가 되지 않도록 연결부재를 견고하게 설치함이 바람직하다.

또한 입자영상속도계(120)를 보호하는 투명캡슐(112)은 유선형으로 형성하여 후류의 흐름을 방해하지 않도록 함과 동시에 충격으로부터 입자영상속도계(120)를보호할 수 있도록 함이 바람직하다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 워터터널(100) 내부에 추진기모형(110)이 설치하고 미소입자(112)를 혼입시킨다.

추진기모형(110)의 설치가 완료되면 추진기모형(110)의 프로펠러(111)와 대향되게 입자영상속도계(120)를 설치한다.

이러한 상태에서 추진기모형(110)을 구동하여 프로펠러(111)를 회전시킴과 동시에 입자영상속도계(120)를 동작시켜 추진기모형(110)의 후류를 연속 또는 일정시간 간격으로 찰영한다.

원하는 시간만큼 찰영이 완료되면 추진기모형(110)과 입자영상속도계(120)의 작동을 중지한다.

여기서 찰영된 미소입자(112)의 위치변화 등을 검토하여 추진기의 후류 변화를 정확하게 측정한다.

한편, 필요에 따라 이동수단(130)을 제어하여 입자영상속도계(120)의 위치를 좌측 또는 우측으로 이동시켜 상기와 같이 추진기의 후류 변화를 정확하게 측정한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치는 추진기모형(110)이 설치된 워터터널(100)에 있어서, 상기 워터터널(100)에 혼입시키는 미소입자(112)와, 상기 워터터널(100) 내부에 추진기모형(110)의 프로펠러(111)와 대향되게 설치하는 입자영상속도계(120)와, 상기 입자영상속도계(120)의 내부에 설치하여 수밀을 유지시키는 투명캡슐(121)로 구성하므로 모형선박 시험용 워터터널의 내부에서 추진기의 후류를 찰영하여 후류의 변화를 정확하게 측정하게 되고 이로 인하여 추진기의 후류 흐름방향과 속도에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다

Claims (2)

1. 추진기모형이 설치된 워터터널에 있어서,

   상기 워터터널에 혼입시키는 미소입자와,

   상기 워터터널 내부에 설치된 추진기모형의 프로펠러와 대향되게 설치하는 입자영상속도계와,

   상기 입자영상속도계의 내부에 설치하여 수밀을 유지시키는 유선형의 투명캡슐로 구성한 것을 특징으로 하는 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입자영상속도계는 워터터널 내부 상측에 연결바로 연결하되 연결바의 상단을 이동수단으로 결합하여 좌우로 이동할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 입자 영상 속도계를 이용한 추진기 후류 측정장치.