PIV/PLIF 기법에 의한 회전교반기 유도장의 속도/농도 동시측정 = (A) Study on simultaneous measurement of velocity/concentration field in stirred tank using PIV/PLIF

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Mixing is most widely observed phenomena in nature and it is also important for food industry, department of chemistry, and so on. Effective mixing in stirred tank make good product and high productivity in many cases. But quantitive data about its behavior in stirred tank is rare.
In this experiment a study on simultaneous measurement of flow pattern in stirred tank using PIV/PLIF is carried out. Instantaneous velocity fields and corresponding concentration fields is acquired. Through statistical processing some mixing characteristic- two time scale, ring vortex- in stirred tank has been identified.
It is noted that baffle in stirred tank can progress mixing efficiency. In case of baffle attached experiment, there exist several vortex disturbing inactive region, and this make flow more complex, boundless streamlines.

목차 (Table of Contents)

• 목차(Contents)
• 1. 서론 = 1
• 1.1 연구 배경 = 1
• 1.2 선행 연구 = 2
• 2. 이론적 배경 = 4
• 2.1 이미지의 왜곡보정(distortion compensation) = 4
• 2.2 3차원 속도벡터의 산출 = 5
• 2.3 평면 레이저형광여기법(Planar Laser Induced Fluorescence) = 7
• 3. 실험장치 및 방법 = 8
• 3.1 실험장치의 구성 = 8
• 3.2 속도 및 농도 측정을 위한 광학시스템 = 11
• 3.3 동시측정을 위한 신호제어 = 12
• 3.4 실험방법 = 13
• 4. 실험결과 및 고찰 = 14
• 4.1 PIV calibration = 14
• 4.2 LIF calibration = 15
• 4.3 농도의 무차원화 = 17
• 4.4 baffle이 없는 경우의 실험결과 = 18
• 4.4.1 순간 농도장(no baffle) = 18
• 4.4.2 농도장의 시간별 평균 그래프(no baffle) = 19
• 4.4.3 농도장의 시간별 분산 그래프(no baffle) = 20
• 4.4.4 평균 농도장(no baffle) = 21
• 4.4.5 평균 분산장(no baffle) = 22
• 4.4.6 순간 속도장(no baffle) = 23
• 4.4.7 평균 속도장(no baffle) = 25
• 4.4.8 속도/농도 상호상관관계(no baffle) = 26
• 4.4.9 속도/농도 동시측정 결과 (no baffle) = 27
• 4.5 Inactive 영역의 확인 = 30
• 4.6 baffle을 단 경우의 실험결과 = 32
• 4.6.1 농도장의 시간별 분석 그래프 = 33
• 4.6.2 평균 농도장(with baffle) = 34
• 4.6.3 평균 분산장(with baffle) = 35
• 4.6.4 순간 속도장(with baffle) = 36
• 4.6.5 평균 속도장(with baffle) = 37
• 4.6.6 속도/농도 동시측정 결과 (with baffle) = 37
• 4.6.7 Inactive 영역의 변화 = 41
• 5. 결론 = 42
• 참고문헌 = 43
• Abstract = 45