흐름 소용돌이는 다양한 엔지니어링 및 과학 응용 분야에서 중요한 역할을하는 매혹적인 유체 현상입니다. 이러한 소용돌이를 시각화하면 유체 역학에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 엔지니어가 설계를 최적화하고 연구원이 복잡한 흐름 행동을 이해하도록 돕습니다. 신뢰할 수있는 흐름 소용돌이 공급 업체로서, 우리는 와류 시각화를위한 방법과 기술에 정통합니다. 이 블로그에서는 흐름 소용돌이를 시각화하는 다양한 방법과 제품 이이 프로세스에 어떻게 기여할 수 있는지 탐구합니다.
1. 입자 이미지 속도 측정 (PIV)
입자 이미지 속도 측정법은 소용돌이를 포함한 흐름장을 시각화하고 측정하는 데 널리 사용되는 기술입니다. PIV의 기본 원리는 흐름을 따르는 작은 입자로 유체를 파종하는 것입니다. 그런 다음이 입자들은 레이저 라이트 시트에 의해 조명되어 유체 내에 빛의 평면을 만듭니다. 고속 카메라는 매우 짧은 시간 간격으로 입자의 두 연속 이미지를 캡처하는 데 사용됩니다.
두 이미지 사이의 입자의 변위를 분석함으로써, 유체의 속도 필드를 계산할 수있다. 소용돌이는 속도 필드에서 원형 또는 소용돌이 운동 영역으로 나타납니다. PIV는 소용돌이의 크기, 강도 및 위치에 대한 정량적 정보를 제공합니다.
우리의고온 유량계 와류 미터PIV 설정과 함께 사용할 수 있습니다. 기존의 흐름 측정 및 시각화 기술이 실패 할 수있는 고온 응용 분야에서는 높은 온도 와류 미터가 유량을 정확하게 측정 할 수 있습니다. 이 데이터는 PIV 결과와 상관 관계가있어 유동 거동, 특히 소용돌이의 형성 및 진화에 대한보다 포괄적 인 이해를 얻을 수 있습니다.
2. 레이저 도플러 속도 측정법 (LDV)
레이저 도플러 속도 측정법은 흐름 시각화를위한 또 다른 강력한 도구입니다. LDV는 유체의 작은 입자에 의해 산란 된 레이저 광의 도플러 이동을 감지하여 유체의 속도를 측정합니다. 레이저 빔은 두 개의 빔으로 분할되어 유체 내의 측정 부피로 교차합니다. 이 측정 부피를 통과하는 입자는 레이저 광을 산란시키고 산란 된 빛의 주파수 이동은 입자의 속도에 비례합니다.
LDV는 매우 정확한 포인트 - 즈 포인트 속도 측정을 제공합니다. 유동장을 가로 지르는 측정 부피를 스캔함으로써, 상세한 속도 프로파일을 얻어서 와류의 식별을 가능하게한다. LDV는 특히 높은 속도 흐름과 복잡한 형상으로 흐름을 측정하는 데 유용합니다.
우리의유량계 와류 스팀 미터LDV가 소용돌이 시각화에 사용되는 증기 흐름 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 증기 흐름은 종종 복잡한 소용돌이 구조를 가지고 있으며, 우리의 증기 - 특정 와류 미터는 실제 시간 유량 데이터를 제공 할 수 있습니다. 이 데이터는 LDV 측정을 검증하고 증기 시스템에서 유량과 소용돌이 형성 사이의 관계를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
3. 연기 및 염료 시각화
연기 및 염료 시각화는 흐름 소용돌이를 시각화하는 간단하지만 효과적인 방법입니다. 연기 시각화에서는 소량의 연기가 체액에 도입됩니다. 연기 입자는 흐름을 따라 와서 와류를 포함한 흐름 패턴을 육안으로 또는 카메라를 통해 보입니다. 이 방법은 일반적으로 풍동 실험 및 낮은 속도 흐름 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.
염료 시각화는 유체에 착색 된 염료를 주입하는 것을 포함합니다. 염료는 흐름에 따라 퍼져 흐름 패턴을 나타냅니다. 염료 시각화는 액체 및 가스 흐름 모두에 사용될 수 있습니다. 일반적인 흐름 거동을 신속하게 관찰하고 큰 규모의 소용돌이를 식별하는 비용 - 효과적인 방법입니다.
그러나 연기 및 염료 시각화는 주로 질적 방법입니다. 그들은 흐름의 시각적 표현을 제공하지만 소용돌이의 속도 또는 강도에 대한 정량적 정보를 제공하지 않습니다. 우리의고온 삽입 소용돌이 유량계 송신기 증기 측정에 적합합니다.고온 증기 응용 분야에서 연기 또는 염료 시각화와 병렬로 사용할 수 있습니다. 와류 미터는 정량적 흐름 데이터를 제공 할 수있는 반면, 시각화 방법은 와류 구조의 질적 관점을 제공합니다.
4. 전산 유체 역학 (CFD)
전산 유체 역학은 흐름 소용돌이를 시각화하고 분석하는 데 사용할 수있는 수치 시뮬레이션 기술입니다. CFD는 수치 방법을 사용하여 유체의 움직임을 설명하는 Navier -Stokes 방정식을 해결합니다. 흐름 도메인을 작은 요소의 그리드로 이체함으로써 CFD는 도메인의 각 지점에서 속도, 압력 및 기타 유량 특성을 예측할 수 있습니다.
CFD 시뮬레이션은 소용돌이의 형성, 개발 및 소산에 대한 자세한 정보를 제공 할 수 있습니다. 또한 와류 행동에 대한 다른 경계 조건과 흐름 매개 변수의 영향을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. CFD는 설계 최적화와 복잡한 흐름 현상을 이해하기위한 강력한 도구입니다.
Flow Vortex 공급 업체로서 우리는 고객에게 CFD 모델을 검증하는 데 사용할 수있는 소용돌이 미터의 귀중한 데이터를 제공 할 수 있습니다. 미터의 실험 데이터를 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 CFD 모델의 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 실험 데이터와 CFD 시뮬레이션 사이의 이러한 시너지는 흐름 소용돌이의 이해와 제어로 이어질 수 있습니다.
5. Schlieren과 Shadowgraph 기술
Schlieren과 Shadowgraph 기술은 유체의 굴절률의 변화를 시각화하는 원리를 기반으로합니다. 소용돌이가있는 유체와 같은 비 균일 밀도 분포가있는 유체에서는 굴절률이 다릅니다. 이 기술은 광학 시스템을 사용하여 이러한 변형을 감지하고이를 가시 이미지로 변환합니다.
Schlieren Systems는 광원, 콜리 미팅 렌즈, 나이프 모서리 및 카메라를 사용합니다. 유체를 통과하는 빛은 밀도 변화로 인해 굴절되고 나이프 가장자리는 굴절 된 빛의 일부를 차단합니다. 결과 이미지는 밀도 변화의 영역을 보여 주며, 이는 소용돌이를 포함한 흐름 구조에 해당합니다.
Shadowgraph 기술은 더 간단하며 화면에 유체의 그림자를 투영하는 것을 기반으로합니다. 유체의 밀도의 변화는 빛이 구부러져 흐름 구조를 나타내는 그림자 패턴을 만듭니다.
이러한 기술은 밀도 변화가 중요한 초음속 흐름과 같은 압축 흐름을 시각화하는 데 특히 유용합니다. 우리의 유량계는 이러한 애플리케이션에서 유량과 압력을 측정하는 데 사용하여 Schlieren 및 Shadowgraph 시각화를 보완하기위한 추가 정보를 제공 할 수 있습니다.
시각화를 위해 Flow Vortex 제품을 선택하는 이유는 무엇입니까?
우리의 Flow Vortex 제품은 다양한 흐름 시각화 응용 프로그램의 고품질 및 신뢰성 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 우리의 미터는 정확하고 내구성이 뛰어나며 높은 온도 및 고압 조건을 포함한 가혹한 환경에서 작동 할 수 있습니다.
다른 시각화 기술과 함께 제품을 사용하면 고객은 흐름 동작에 대한보다 완전한 그림을 얻을 수 있습니다. 우리의 미터는 시각화 방법의 결과를 검증하고 향상시키는 데 사용할 수있는 정량적 데이터를 제공합니다. PIV, LDV, CFD 또는 기타 기술이든, 흐름 와류 미터는 흐름 시각화 프로세스에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.
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흐름 소용돌이 시각화에 관심이 있고 고품질 유량 측정 제품이 필요하다면 저희에게 연락하도록 초대합니다. 전문가 팀은 전문적인 조언과 맞춤형 솔루션을 제공 할 준비가되었습니다. 특정 시각화 응용 프로그램에 가장 적합한 유량 소용돌이 미터를 선택하고 최상의 결과를 얻을 수 있도록 도와 드릴 수 있습니다. 매혹적인 흐름 소용돌이의 세계를 탐색하고 엔지니어링 및 연구 프로젝트를 개선하기 위해 함께 노력합시다.
참조
- Adrian, RJ (1991). 입자 - 실험 유체 역학을위한 이미징 기술. 유체 역학의 연례 검토, 23 (1), 261-304.
- Goldstein, RJ (ed.). (2000). 유체 역학 측정. 테일러 & 프랜시스.
- Anderson, JD (2006). 계산 유체 역학 : 응용 프로그램이있는 기본. 맥그로 - 힐 교육.
- 정착, GS (2001). Schlieren 및 Shadowgraph 기술 : 투명 매체에서 현상 시각화. Springer Science & Business Media.
