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입자 농도가 Digital Holographic PTV 측정에 미치는 영향에 관한 연구
Effect of Particle Concentration on Digital Holographic PTV Measurement

김석   (포항공과대학교 기계공학과UU0001351  ); 이상준   (포항공과대학교 기계공학과UU0001351  );
  • 초록

    The digital HPTV(holographic particle tracking velocimetry) velocity field measurement system consists of four steps: recording, numerical reconstruction, particle extraction and velocity extraction. In the velocity extraction process, we improved the two frame PTV algorithm to extract 3-D displacement information of each particle located in 3D space. Because a digital CCD camera was used, some factors such as spatial resolution, numerical aperture, and particle concentration influenced on the performance of the developed digital HPTV. Especially, the particle concentration $(C_o)$ affected the reconstruction efficiency and recovery ratio in the numerical reconstruction and particle extraction procedure. In this paper, the effect of particle concentration reconstruction efficiency and recovery ratio were analyzed experimentally. Optimal particle concentration was found to be in the range of $C_o=11{\sim}17\;particles/mm^3$ .


  • 주제어

    디지털 홀로그래픽 입자추적유속계 .   수치적 재생 .   재생률 .   입자 농도.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Meng, H. and Hussain, F., 1995, 'A In-line Recording and Off-axis Viewing Technique for Holographic Particle Velocimetry,' Applied Optics, Vol. 34, pp. 1827-1840 
    2. Pu, Y. and Meng, H., 2000, 'An Advanced Off-axis Holographic Particle Image Velocimetry System,' Experiments in Fluids, Vol. 29, pp. 184-197 
    3. Barnhart, D. H., Adrian, R. J., Meinhart, C. D. and Papen, G. C., 1994, 'Phase-conjugate Holographic System for High-resolution Particle Image Velocimetry,' Applied of Optics, Vol. 33, pp. 7159-7169 
    4. Sheng, J. and Meng, H., 1997, 'A Genetic Algorithm Approach for 3D Velocity Field Extraction in Holographic Particle Image Velocimetry,' Experiments in Fluids, Vol. 25, pp. 461-473 
    5. Hermann, S. F. and Hinsch, K. D., 2003, 'Light-in-flight Holographic PIV or Wind-tunnel Applications: Off-site Reconstruction of Deep-volume Real Particle Images,' Proc. Int. Workshop on Holographic Metrology in Fluid Mechanics, Loughborough, UK, 28-30 May 2003 
    6. Kim, S. and Lee, S. J., 2005, 'Development of Digital Holographic PIV Technique and Its Application,' Trans. of the Korea Society of Mechanical Engineers (B), Vol. 29, No.1, pp. 123-130     
    7. Pan, G. and Meng, H., 2003, 'Digital Holography of Particle Field: Reconstruction by Use of Complex Amplitude,' Applied Optics, Vol. 42, pp. 827-833 
    8. Goodman, J. W., 1967, 'Film Grain Noise in Wavefront-reconstruction Imaging,' Journal of the Optical Society of America A, Vol. 57, pp. 493-502 
    9. Baek, S. J. and Lee, S. J., 1996, 'A New Two-frame Particle Tracking Algorithm Using Match Probability,' Experiments in Fluids, Vol. 22, pp. 23-32 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Yang, Yan ; Kang, Bo-Seon 2008. "A Study on Determination of the Focal Plane of Particle in Digital Particle Holography" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 32(5): 374~381     
    2. Yan, Yang ; Kang, Bo-Seon 2010. "Digital Particle Holographic System for Flow-Field Measurements" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 34(3): 309~316     
    3. Yan, Yang ; Kang, Bo-Seon 2010. "Development of Digital Particle Holographic System for Measurements of the Characteristics of Spray Droplets" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, 15(2): 53~60     
    4. Roh, H.S. ; Kang, B.S. 2013. "Validation of Digital Holographic Particle Velocity Measurement System" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, 18(3): 119~125     
    5. Chen, He-Peng ; Kang, B.S. 2016. "Development of Digital Holographic Microscopy System for Measurements of Particle Velocities in MR Fluids" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, 21(2): 88~94     

 저자의 다른 논문

  • 김석 (8)

    1. 2001 "아연도금강판의 품질향상을 위한 도금욕 내부 유동제어 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 25 (10): 1392~1399    
    2. 2001 "홀로그래픽 간섭계를 이용한 Hele-Shaw Convection Cell 내부 온도장 측정" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 25 (11): 1624~1631    
    3. 2004 "디지털 홀로그래픽 간섭계와 PIV를 이용한 Hele-Shaw Cell 내부 열유동 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 28 (4): 493~499    
    4. 2004 "X-ray 미세 영상기법을 이용한 미세기포의 크기 및 속도 동시 측정기술 개발" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 28 (6): 659~664    
    5. 2005 "X-ray PIV 기법의 개발과 적용연구" 한국가시화정보학회지= Journal of the Korean society of visualization 3 (1): 20~25    
    6. 2005 "난류유동 해석을 위한 Dynamic PIV 시스템의 개발" 한국가시화정보학회지= Journal of the Korean society of visualization 3 (1): 71~77    
    7. 2005 "Digital Holographic PIV 기법의 개발과 제트유동에의 응용" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 29 (1): 123~130    
    8. 2006 "X-ray PTV 기법을 이용한 불투명 튜브 내부의 미세기포의 크기 및 속도 동시 측정" 한국가시화정보학회지= Journal of the Korean society of visualization 4 (2): 69~75    
  • 이상준 (62)

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