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모형 프로펠러가 설치된 대형캐비테이션 터널의 내측을 향하도록 다수의 레이저 빔을 방출하는 제1 초점렌즈를 위치시키며, 각각 레이저 빔을 방출하는 한 쌍의 제2 초점렌즈를 상기 제1 초점렌즈와 동일한 수평선 상에 위치시키는 단계; 및유속 산출부를 통해, 상기 제1 및 제2 초점렌즈로부터 방출되는 레이저 빔을 이용하여 상기 대형캐비테이션 터널 내에서 유동되는 유체에 포함된 파티클(particle)에 대한 산란광의 주기를 계측한 후, 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제1항에 있어서,상기 제1 초점렌즈는,상기 대형캐비테이션 터널의 수직 방향으로 각각 위치되는 상측 레이저 빔 및 하측 레이저 빔; 및상기 상측 레이저 빔 및 하측 레이저 빔의 수직 방향 중앙부에 위치되는 중앙 레이저 빔;을 포함하며,상기 제2 초점렌즈는,상기 중앙 레이저 빔의 좌측에 위치되는 좌측 초점렌즈; 및상기 중앙 레이저 빔의 우측에 위치되는 우측 초점렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제2항에 있어서,상기 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계는,상기 유속 산출부를 통해, 상기 상측 레이저 빔 및 하측 레이저 빔으로부터 방출되는 레이저 빔을 토대로, 상기 파티클에 대한 산란광의 주기를 계측함으로써 상기 대형캐비테이션 터널의 수직 방향에 대한 상기 유체의 수직 방향 유속을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제2항에 있어서,상기 상측 레이저 빔 및 하측 레이저 빔은 모두 황(yellow) 색상의 파장에 해당하는 레이저 빔을 방출하고,상기 중앙 레이저 빔은 녹(green) 색상의 파장 및 청(blue) 색상의 파장에 해당하는 레이저 빔을 동시에 방출하며,상기 좌측 초점렌즈 및 상기 우측 초점렌즈는 각각 청(blue) 색상의 파장 및 녹(green) 색상에 해당하는 레이저 빔을 방출하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제4항에 있어서,상기 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계는,상기 유속 산출부를 통해, 상기 중앙 레이저 빔, 상기 좌측 초점렌즈 및 상기 우측 초점렌즈 각각의 초점이 모두 일치되는 경우에 각 렌즈로부터 방출되는 레이저 빔을 토대로, 상기 파티클에 대한 산란광의 주기를 동시에 계측함으로써 상기 대형캐비테이션 터널의 축방향 및 횡방향에 대한 상기 유체의 축방향 유속 및 횡방향 유속을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제2항에 있어서,상기 중앙 레이저 빔과 상기 좌측 초점렌즈 및 우측 초점렌즈 각각의 거리는 250mm에 해당하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제2항에 있어서,상기 제1 초점렌즈 및 제2 초점렌즈로부터 방출되는 레이저 빔 각각의 초점을 일치시키는 초점 일치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제7항에 있어서,상기 초점 일치부는,전하 결합 소자(CCD)가 적용되는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제7항에 있어서,상기 초점 일치부는,상기 상측 레이저 빔 및 하측 레이저 빔 각각의 초점을 일치시키거나,상기 중앙 레이저 빔과 상기 좌측 초점렌즈 및 우측 초점렌즈 간의 초점을 일치시키는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제9항에 있어서,상기 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계는,상기 유속 산출부를 통해, 상기 대형캐비테이션 터널 내에서 유동되는 상기 유체에 포함된 파티클에 대한 산란광의 주기를 계측하되, 상기 상측 레이저 빔 및 상기 하측 레이저 빔의 일치화 된 초점을 지나는 모든 파티클의 산란광의 주기를 무작위로 계측하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도 계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제5항에 있어서,상기 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계는,상기 유속 산출부를 통해, 상기 중앙 레이저 빔, 상기 좌측 초점렌즈 및 상기 우측 초점렌즈 각각의 초점이 모두 일치되는 경우에 각 렌즈로부터 방출되는 레이저 빔을 토대로, 상기 파티클에 대한 산란광의 주기를 동시에 계측하되, 상기 좌측 초점렌즈 및 상기 우측 초점렌즈를 통해 계측된 파티클의 산란광의 주기에 대한 각각의 계측 결과값을 벡터 분석함으로써 상기 유체의 축방향 유속 및 횡방향 유속을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도 계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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제2항에 있어서,상기 계측된 주기를 토대로 상기 유체의 유속을 산출하는 단계는,상기 유체의 수직 방향 유속 산출을 위한 랜덤 계측 모드(random mode) 신호가 인가되는 경우, 상기 유속 산출부를 통해 상기 상측 레이저 빔 및 상기 하측 레이저 빔으로부터 방출되는 레이저 빔을 이용하여 상기 대형캐비테이션 터널의 수직 방향에 대한 상기 유체의 수직 방향 유속만을 별도 산출하며,상기 유체의 축방향 유속 및 횡방향 유속 산출을 위한 동시 계측 모드(coincidence mode) 신호가 인가되는 경우, 상기 유속 산출부를 통해 상기 중앙 레이저 빔, 상기 좌측 초점렌즈 및 상기 우측 초점렌즈로부터 방출되는 레이저 빔을 이용하여 상기 대형캐비테이션 터널의 축방향 및 횡방향에 대한 상기 유체의 축방향 유속 및 횡방향 유속만을 별도 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3차원 레이저 속도 계측 시스템을 이용한 대형캐비테이션 터널 내 유속 계측 방법
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