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

مقالة منهجية

أسلوب عيانية تناظرية لدراسة العمليات هيدرودينامية الجزيئية في كثافة الغازات والسوائل

7.8K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/56632

⸱

ديسمبر 4, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

ويقدم أسلوب تمثيلي موجوداً تجريبيا لدراسة العمليات هيدرودينامية الجزيئية في السوائل الكثيفة. التقنية تستخدم الجسيمات الصورة فيلوسيميتري أكوام الحبوب صدى، ورد عالية ويسمح المراقبة العيانية، ومباشرة العمليات الديناميكية المعروفة ومن المتوقع أن توجد في التفاعل بشدة، وارتفاع كثافة الغازات والسوائل.

الملخص

يتم وصف أسلوب تمثيلي العيانية لدراسة العمليات الجزيئية الحجم الهيدروديناميكي في كثافة الغازات والسوائل. الأسلوب الذي ينطبق قياسية السوائل حيوية تشخيصية، جسيمات صورة فيلوسيميتري (PIV)، لقياس: ط) سرعات الجسيمات الفردية (الحبوب)، قائما في تصادم الحبوب قصيرة، وجداول زمنية، وثانيا) سرعات نظم الجسيمات، على حد سواء قصيرة الاصطدام-الوقت-وثالثاً طويلة ومتواصلة-تدفق--جداول زمنية،) وسائط هيدرودينامية الجماعية المعروفة موجودة في السوائل الجزيئية الكثيفة، ورابعاً) مقياس قصيرة وطويلة عن الوقت مهام ترابط تلقائي السرعة، المركزية لفهم ديناميات الجسيمات الحجم في نظم السوائل الكثيفة، والتفاعل بشدة. يتألف النظام الأساسي نظام تصوير، ومصدر الضوء، والمجسات الذبذبات، نظام الذبذبات مع برامج وسائط الإعلام، و PIV والتحليل معروفة. هي أبرز القياسات التجريبية المطلوبة ومخططا للأدوات النظرية اللازمة عند استخدام هذه التقنية التناظرية إلى دراسة جزيئية الحجم الهيدروديناميكي العمليات. هذا الأسلوب المقترح يوفر بديلاً بسيطاً نسبيا إلى الضوئية والنيوترون شعاع نثر الأساليب المستخدمة تقليديا في دراسات هيدرودينامية الجزيئية.

المقدمة

الدراسات الهيدروناميكا الجزيئية ديناميات والميكانيكا الإحصائية من الجزيئات الفردية ومجموعات من الجزيئات داخل السوائل. من بين العديد من التقنيات التجريبية المتقدمة لدراسة نظم هيدرودينامية الجزيئية1،2، تشتت الضوء1،2،3، المحاكاة الديناميكية الجزيئية4، 5،،من67 وإلى حد أقل، تم استخدام النيوترونات غير مرن نثر8 الأكثر شيوعاً. ولسوء الحظ، إرفاق قيود كبيرة لهذا الأخير اثنين م....

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

البروتوكول

1-إعداد نظام اهتزازي

  1. إعداد نظام اهتزازي كما هو مبين في الشكل 1. يتكون هذا النظام من حلقية البولي يوريثان السلطانية (بعد قطر خارجي 600 مم)، يعلق على واحد--سرعة (1740 لفة في الدقيقة)، المحرك غير متوازن، حيث يولد هذا الأخير عملية الاهتزازات. وهذا هو تعلق على قاعدة مرجحة ومفصولة بواسطة مجموعة من الينابيع الثمانية (وعاء وقاعدة مرجح يتم شراؤها تجميعها كقطعة واحدة). تولي الجمعية السلطانية لموقفها وآمنة مع اثنين هوكس المطاط التي تم توفيرها. مضخة تمعجية مكانة على طاولة بالقرب من الوعاء وإرفاق خرطوم مضخة منفذاً وعاء تزييت مدخل نقطة.
    1. إرفاق التسارع triaxial لدائرة نصف قطرها الداخلي من وعاء حلقية لوعاء مسجل الاهتز....

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

النتائج

في تقديم النتائج التمثيلية، نشير إلى عمليات متوالية-مقياس الوقت كتلك الملحوظة والمتوقعة على مدى فترات زمنية، figure-results-1 التي فترة طويلة بالنسبة لمقياس الوقت تصادم الحبوب المميزة، figure-results-2 figure-results-3 و الجسيمات-الوقت-مقياس عمليات كتلك التي لاحظت وتوقع على مدى فترات زمنية،

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

المناقشة

من أجل استخدام أكوام الحبوب صدى النظير العيانية للتحقيق في عمليات هيدرودينامية الجزيئية، experimentalist يجب من ناحية، تعلم واستخدام القياسات الأساسية الأربعة وأخرى، السيطرة على بعض العناصر الأساسية للتوازن و الميكانيكا الإحصائية غير متوازنة. التركيز أولاً على القياسات التجريبية، وهذه تشمل: ط) قياس ديناميات الحبوب الفردية من خلال قياس سرعة الجسيمات أحادية ترابط تلقائي وظيفة، ثانيا) قياس سرعة الحبوب السطحية في المتوسط/الطويل-الوقت-مقياس الوقت الحقول، وثالثاً) قياس اللزوجة فعالية وسائل الإعلام الحبوب، ورابعاً) قياس الأطياف.......

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

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

هذا العمل كان يدعمها "مكتب الأبحاث البحرية" (ONR N00014-15-1-0020) [Tkacik وكينيني] وفي جامعة نورث كارولينا في شارلوت في "رياضة السيارات البحوث مختبر لتلميع" وسائل الإعلام قد تبرعت بها روسلر.

....

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
وعاء تلميع اهتزازيRaytechAV-75
مقياس التدفقمضخات التمعجية913 Mity Flex
ScalePelouze4040
مقياس التسارع ثلاثي المحاورثنائي الفينيل متعدد الكلور Piezotronicsثنائي الفينيل متعدد الكلور 356B11مقياس التسارع مع مكيف إشارة الاستشعار
الحصول على البيانات الكمبيوترIBMThinkpadمستخدم مع ارتفاع كاميرا السرعة
كاميرا عاليةRedlakeMotionxtra HG-XR
عدسة تكبيرTamronموديل A1818-250mm F / 3.5-6.3   ؛
عالية الكثافة ضوءARRIEB 400/575 D
كمبيوتر معالجة البيانات DellDell Precision Tower 7910
PIV Software Dantec DynamicsDynamic Studio 2013الإصدار 3.41.38
أجهزة الحصول على البياناتالأدوات الوطنيةSCXISCXI-1000 Chasis مع بطاقة SCXI 1100 و SCXI 1303
برنامج الحصول على بياناتNational InstrumentsLabعرض 2012
برامج معالجة البياناتMATHWORKSMATLAB
تلميع وسائل الإعلامRoslerRSG 10 / 10Sأنواع وسائط متعددة مستخدمة (مختلطة ، كروية ، مثلثة)
محلول تلميعRoslerFC KFL (3٪)محلول صابون 3٪ مع مقياس مائي
أدوات سويسرية دقيقة13-911-3
أسطوانة متدرجة601082علمي عالمي
السرعة المحول

المراجع

  1. Berne, B. J., Pecora, R. Dynamic Light Scattering. , John Wiley and Sons Ltd. (1976).
  2. Boon, J. P., Yip, S. Molecular Hydrodynamics. , McGraw-Hill. (1980).
  3. Brown, J. C., Pusey, P. N., Goodwin, J. W., Ottewill, R. H. Light scattering study of dynamic and time-averaged correlations in dispersions of charged ....

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

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

قياس سرعة الصور الجسيميةنظام الحبيبات الاهتزازيالديناميكا المائية الجزيئيةالارتباط الذاتي للسرعةتوزيع ماكسويل-بولتزمانالأنماط الصوتيةالميكانيكا الإحصائيةكاميرا عالية السرعةمضخة تمعجيةمقياس تسارع ثلاثي المحاور