The main objective of this study is to investigate the velocity profile, which is the key factor of flow-accelerated corrosion, in a circular tube through the experimental work and the computational calculation. Performing the present study, two types of representative non-intrusive measurement methods are picked to carry out more accurate flow velocity profile measurement. First, ultrasonic flowmeter is used to get the line averaged velocity profile. Second, laser doppler velocimetry is selected to find the local point-wise velocity profile in the circular tube centerline. To apply these two methods for the circular tube test section, some correction methods are used in each measurement technique.
Computational calculation using CFX code is additionally performed in a given test section. LDV measurement method has a weak point in a circular channel due to curvature and ultrasonic flowmeter has a problem in a small diameter channel. Therefore, code calculation data is used to compare with corrected experimental data in each measurement methods. Moreover, calculated flow velocity profile data is converted to visual forms of vectors, contours and shaded contours with JASPER.
The present study shows that ultrasonic flowmeter and LDV can measure local velocity data in a small size circular channel.
본 연구의 목적은 실험적 방법과 컴퓨터 계산을 이용하여 침부식 현상의 주요 원인인 원형관의 유체 속도장을 알아내는데 있다. 연구를 수행하기 위해 다양한 계측 방법들 중 대표적인 비접촉 계측 장치인 초음파 유량계와 LDV가 선택되었다. 초음파 유량계로는 선평균 유량을, LDV로는 각 점에서의 속도를 얻을 수 있고, 이 두 가지 측정 방법을 직경이 작은 원형관에서 사용하기 위해서 레이저의 굴절현상과 센서간 거리를 보정하는 방법을 사용하였다..
실험 연구를 수행하면서 동시에 CFX 코드를 이용하여 수치 값을 계산하여 보정된 실험값들과 비교 분석하였다. 그리고 계산된 수치 값들을 CFX 코드의 그래픽 프로그램인 JASPER를 사용하여 벡터, 등고선, 색조 등고선의 형태로 시각화 하였다.
본 연구는 직경이 작은 원형관에서도 초음파 유량계와 LDV를 사용하여 정밀한 유체의 속도장을 측정할 수 있음을 보여준다.
