유동가시화 실험

본문내용

순간에 모든 점에서 속도의 방향에 접하는 선( 속도벡터에 접하는 선)
① 가시화 - 작은 물방울을 형과 염료로 염색하고 레이져를 사용하여 형광을 발하게 함
- 노출 시간이 짧게 사진을 찍으면 짧은 선을 볼 수 있는데, 이 선의 방향은 그 지점의 순간 속도의 방향과 접함
- 많은 물방울을 사용하여 유선을 가시화
② 속도장을 알 경우 유선의 모양을 구하는 방법
- 2차원 유동
유선의 기울기 , u와 v는 각각 x-방향과 y-방향의 속도
- 3차원 유동
유선의 기울기 , w는 z-방향 속도
③ 표면 유선 : 고체 표면 아주 가까이의 유동을 따르는 유선
* 유동 내의 한 점의 속도는 유일하므로 유선은 서로 교차하지 않는다.
(2) 유적선(pathline)
: 주어진 유체 질점이 실제로 통과하는 경로. 다시 말하면, 한 유체 입자가 일정한 시간 동은 움직인 경로
① 가시화 : 노즐 시간을 길게 하여 형광 염료로 염색된 물방울의 사진을 찍으면 물방울이 움직인 경로를 추적할 수 있음
② 속도장을 알 경우 유적선의 모양을 구하는 방법
에서 x와 y를 구함
* 유적선은 서로 교차할 수 있다.
(3) 유맥선(streakline)
: 지정된 점을 주어진 순간보다 더 빨리 지나갔던 질점들의 위치 즉, 어떤 특정한 점을 지나간 유체입자들을 이은 선
① 가시화 : 한 점에서 염료를 연속적으로 방출하면, 염료는 하류로 흐르면서 유맥선을 나타냄
* 유체입자를 자동차로 비유하면, 고속도로의 특정한 요금 계산소를 지나간 자동차들을 이은 선이 유맥선
(4)시간선(timeline) : 주어진 순간에 하나의 선을 형성하는 질점들의 집합

키워드

유동 가시화,   도퓰러 글로벌 유속계,   주입 유맥법,   유선