يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تصور عالية السرعة السائل جيت الانحشار على السطح المتحرك

11.1K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/52603

⸱

أبريل 17, 2015

في هذه المقالة

ملخص

تم وصف جهازين تجريبيين لفحص اصطدام النفاثة السائلة على سطح متحرك عالي السرعة: جهاز مدفع هوائي وجهاز قرص دوارة. تستخدم الأجهزة لتحديد الأساليب المثلى لتطبيق معدل الاحتكاك السائل (LFM) على مسارات السكك الحديدية للتحكم في الاحتكاك في أعلى السكك الحديدية.

الملخص

ووصف اثنان من الأجهزة لفحص السائل اصطدام طائرة على سطح تتحرك بسرعة عالية: جهاز مدفع الهواء (لفحص السرعات السطح بين 0 و 25 م / ثانية) وجهاز قرص الغزل (لفحص السرعات السطح بين 15 و 100 م / ثانية). اجتياز الخطي مدفع الهواء هو نظام يعمل بالطاقة الطاقة الهوائية التي تم تصميمها لتسريع سطح المعدن السكك الحديدية التي شنت على رأس قذيفة خشبية. ألف اسطوانة مضغوطة مزودة صمام الملف اللولبي بسرعة يطلق الهواء المضغوط في برميل، مما اضطر قذيفة أسفل برميل مدفع. قذيفة يسافر تحت فوهة الرذاذ، والذي يصطدم طائرة السائلة على سطح المعدن العلوي، وقذيفة ثم يضرب آلية وقف. تسجل الكاميرا في اصطدام طائرة، ومحول الضغط يسجل احداهما رذاذ فوهة. يتكون القرص الغزل انشاء قرص الصلب التي تصل بسرعة 500 إلى 3،000 دورة في الدقيقة عن طريق محرك التردد المتغير (VFD) المحرك. والاشتراكية نظام الرشMILAR إلى أن من مدفع الهواء يولد طائرة السائلة التي تمس على القرص الغزل، وكاميرات وضعت في عدة نقاط وصول البصرية تسجل اصطدام طائرة. وتسجل تسجيلات فيديو لعمليات اصطدام طائرة وفحصها لتحديد ما إذا كانت نتائج اصطدام هي البداية، بقع، أو الترسيب. الأجهزة هي الأولى التي تنطوي على اصطدام سرعة عالية من الاسعار المنخفضة للرينولدز-عدد طائرات السائلة على الأسطح المتحركة عالية السرعة. بالإضافة إلى تطبيقات صناعة السكك الحديدية لها، ويمكن استخدام تقنية الموضحة لأغراض الفنية والصناعية مثل صناعة الصلب ويمكن أن تكون ذات صلة عالية السرعة 3D الطباعة.

المقدمة

يهدف هذا البحث إلى تحديد استراتيجيات لتطبيق LFM (الاحتكاك معدل السائل) في شكل طائرة السائل على سطح تتحرك حين تحقيق درجة عالية من الكفاءة نقل والنتائج ترسب موحدة. تحقيق هذا الهدف ينطوي على تطوير فهم شامل للعوامل التي تؤثر على السائل اصطدام طائرة على التحرك السطوح.

والدافع وراء هذا المشروع من قبل حاجة إلى تحسين كفاءة تقنيات تطبيق التشحيم المستخدمة في قطاع السكك الحديدية. كوسيلة للحد من استهلاك الوقود وتكاليف الصيانة قاطرة، طبقة رقيقة من الاحتكاك وكيل تعديل يجري الآن تطبيقها على سطح السكك الحديدية العلوي من خطوط السكك الحديدية التقليدية. وقد أظهرت الدراسات الحديث....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. غزل القرص الأجهزة

  1. تحديد ظروف الاختبار المطلوب وظروف الاختبار سجل في الجدول (على سبيل المثال، والسرعة درجة الحرارة المحيطة، خصائص السوائل النفاثة والسطح، وما إلى ذلك).
  2. إعداد المواد
    1. إعداد حلول المياه الجلسرين أو PEO-الجلسرين من المياه اللازمة للاختبارات اصطدام.
      1. في حالة الاختبارات PEO-الجلسرين في ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

كما نوقش في القسم التمهيدي، والسلوكيات الثلاثة الرئيسية المرتبطة السائل اصطدام طائرة هي الترسيب، وبقع البداية. ويلاحظ هذه السلوكيات اصطدام طائرة باستخدام بيانات الفيديو التي سجلتها كاميرات سينمائية عالية السرعة المتمركزة على مختلف النقاط الضوئية. وتظهر أمثلة من الصور الثابتة، التي تم الحصول عليها من تسجيلات الفيديو التي تصور النتائج الثلاث طائرة السائلة في الشكل (3). ويوضح الشكل 3A ترسب طائرة السائل، التي تتدفق الطائرة في تيار مباشرة تماما و.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وتتكون القذيفة المستخدمة لمدفع الهواء انشاء وخفيفة الوزن، قاعدة خشبية. على الرغم من أن رقائق المواد الخشبية قليلا بعد العديد من الاختبارات، فقد وجد لاستيعاب الطاقة الحركية أكثر فعالية من مقذوفات تتألف من مواد مثل البلاستيك أو المعدن، والتي تميل لتحطيم على التأثير على آلية توقف. تم تصميم أبعاد قذيفة خشبية لتتناسب بشكل وثيق الداخلية الصلب برميل، وبالتالي تقييد تسرب الهواء. ومرفق "ورقة المطاط سميكة 1/8 المضمون بين طبقتين من الخشب الرقائقي إلى الجزء الخلفي من قذيفة لتشديد الختم ح.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC) وLB فوستر السكك الحديدية تكنولوجيز، وشركة بدعم مشترك هذا البحث من خلال برنامج NSERC التعاونية للبحوث والتنمية غرانت.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات صمام مطاطي NPTفولاذية مستطيلة للصدأ الناشر < td colspan = "4" > المعدات المشتركة لكلا الجهازين شركة
معدات لإعداد مدفع الهواء
خزان هواء سعة 30 جالونالصلب فابA10028
القفاز اللولبي الذي يتم تشغيلهParker Hannifin Corp.#16F24C2164A3F4C80
1.5 "خرطوم
آلية توقف أنابيب
مخصصة
ألواح الفولاذ المقاوممخصصة
مقذوف خشبيمخصص
1 كيلو واط ضوءمتوهج عالي الكثافةالتحليل الفوتوغرافي المحدودةT986851
ورقة
الضوئي الاستشعار البصريBANNERSM312LV
معدات لمحرك إعداد قرص الغزل
WEGTEFC-W22
محامل
القرصتخصيص
الألياف البصرية مصدر الضوءالألياف البصرية التكنولوجيا المدمجةMO150AC
مجموعة LED عالية الكثافةTorshare Ltd.TF10CA
VacuumRidge Tool CompanyWD09450
قاطعمخصص
Phantom V611 كاميرا سينمائية عالية السرعةVision Research Inc.V611
فانتوم v12 عالية السرعة كاميرا سينمائيةالرؤية البحوث شركة.V12
Zoom 7000 عدسةNavitar Inc.Zoom 7000
Zoom 6000 عدسةNavitar Inc.Zoom 6000
خزان النيتروجين المضغوطPraxair Technology، Inc.
منظم الضغطPraxair Technology، Inc.خرطوم PRS20124351CGA
للنيتروجين المضغوطSwagelok CompanySS-CT8SL8SL8-12
خرطوم للسائلSwagelok CompanySS-7R8TA8TA8
AccumulatorAccumulators، Inc.A131003XS
حلول الملف اللولبي صمام الملف اللولبي2223X-A440-00
محول الضغطWIKA Instruments Ltd# 50398083
تجميع فوهةمخصص
الجلسرين
بولي (أكسيد الإيثيلين)

المراجع

  1. Cotter, J., et al. Top of Rail Friction Control: Reductions in Fuel and Greenhouse Gas Emissions. Proc. Of the 2005 Conference of the International Heavy Haul Association (Rio de Janeiro). , 327-334 (2005).
  2. Eadie, D. T., Bovey, E., Kalousek, J.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

ارتطام النفث السائلسطح متحرك عالي السرعةجهاز القرص الدوارجهاز مدفع الهواءتأثير النفث على السطحرذاذ وتناثر الترسيبمحرك تردد متغيرقياس محول ضغطتسجيل بكاميرا عالية السرعةتحليل ميكانيكا الموائع