연기선과 미세 수적을 이용한 두 가지 가시화 기법과 와류에의 적용

Abstract

두 가지의 비표면 가시화 기법과 이들 기법의 와류 적용 예를 기술한다. 두 가지 가시화 기법 중 하나는 전통적인 연기선 기법이고, 또 다른 하나는 가정용 초음파 가습기에서 발생하는 미세 수적을 사용하는 기법이다. 연기선 기법은 공기 흐름 속도에 제한이 있으며(0.07 mm 지름의 연기선의 경우 약 5 m/sec), 오염의 문제점이 있지만 매우 정교하고 선명한 연기 유맥선 시트를 발생시킬 수 있다. 이 기법은 3차원 날개의 날개 끝 와류의 가시화에 적용되었다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 연기선 기법에 비하여 공기 흐름 속도를 보다 크게 할 수 있으며(10 m/sec 이상), 독성과 오염의 문제를 해결할 수 있다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 정점 스트레이크를 가지는 이중 삼각날개에서 발생하는 복잡한 와류 시스템의 가시화에 성공적으로 적용되었다. The present paper describes the two off-surface visualization techniques and their application examples to vortex flows. One of the two visualization techniques is the classical smoke-wire technique, and the other is the visualization technique using the micro water-droplets generated by the home-style ultrasonic humidifier. The smoke-wire technique has the limit of air flow speed (about 5 m/sec for 0.07 mm-diameter wire) and the pollution problem, but it produces very fine and clear streak line sheet. It is applied to visualize the wing-tip vortices of a 3-dimensional wing. The micro water-droplet technique has the larger limit of air flow speed (above 10 m/sec) and is free from pollution and toxic problems compared to the smoke-wire technique. It is successfully applied to visualize the complex vortex system of a double-delta wing with an apex strake.