다중 TLC 활용 과도 열전달 실험 분석

열변색 액정(TLC)을 활용한 과도 열전달 실험은 고해상도 표면 온도 데이터를 제공하지만, 신호 잡음, 비이상적인 유체 온도 변화, 그리고 픽셀 단위에서 다중 TLC 반응을 분석하는 어려움이 존재합니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위한 완전 자동화 분석 프레임워크를 제안합니다. 제안된 프레임워크는 (i) 휘태커 알고리즘을 통해 원본 비디오 데이터의 잡음을 제거하고 베이스라인을 보정하며, (ii) 구간별 감지를 통해 픽셀당 여러 강도 피크를 식별하고, (iii) Duhamel 원리의 단계별 부분 적분(SPI) 공식을 사용하여 국부 대류 열전달 계수를 평가합니다. 각 픽셀에 대해 개별 TLC 지시를 통해 열전달 계수를 결정하며, 최종 값은 가장 신뢰할 수 있는 지시가 지배하도록 역분산 가중 평균으로 산출됩니다. 이 방법론은 두 가지 다른 협대역 TLC 층이 코팅된 회전하는 2-패스 냉각 채널에 적용되었습니다. 기존의 반무한 벽 분석과 비교했을 때, 제안된 워크플로우는 다중 협대역 TLC의 피크를 자동으로 감지하여 표준 방법론을 크게 개선합니다. 다중 TLC의 이점을 입증하기 위해, 추가 정보는 실험의 측정 불확실성을 줄이는 데 활용됩니다. 이는 TLC의 최적 지시 온도가 각 지점의 열전달 계수 및 구동 온도 차이에 따라 달라지기 때문에 가능합니다. 결과적으로, 결과는 실험 후 평가되며 해당 표준 편차에 따라 가중치가 부여됩니다. 이 전체 워크플로우는 단일 실험에서 추가 변수를 결정하기 위한 다중 매개변수 분석을 가능하게 합니다.