Desarrollo de un montaje experimental para la medición del coeficiente de restitución en condiciones de vacío

Summary

El coeficiente de restitución es un parámetro que describe la pérdida de energía cinética durante la colisión. Aquí, una configuración de caída libre en condiciones de vacío se ha desarrollado para ser capaz de determinar el coeficiente de restitución de parámetros para las partículas en el rango de micrómetros con velocidades de alto impacto.

Abstract

El método de los elementos discretos se utiliza para la simulación de sistemas de partículas para describir y analizar ellos, para predecir y después optimizar su comportamiento para las etapas individuales de un proceso o incluso todo un proceso. Para la simulación con que ocurren los contactos partícula-partícula y partícula de pared, se requiere que el valor del coeficiente de restitución. Se puede determinar experimentalmente. El coeficiente de restitución depende de varios parámetros como la velocidad de impacto. Especialmente para las partículas finas de la velocidad de impacto depende de la presión de aire y bajo presión atmosférica no se puede alcanzar velocidades de alto impacto. Para ello, se desarrolló un nuevo sistema experimental para pruebas de caída libre en condiciones de vacío. El coeficiente de restitución se determina con la velocidad de impacto y el rebote que son detectados por una cámara de alta velocidad. Para no obstaculizar la vista, la cámara de vacío está hecho de vidrio. También un nuevo mecanismo de liberación para soltar una sola partícula bajo vacíocondiciones se construye. Debido a que, todas las propiedades de la partícula se pueden caracterizar de antemano.

Introduction

Los polvos y gránulos están por todas partes a nuestro alrededor. Una vida sin ellos es imposible en las sociedades modernas. Aparecen en comidas y bebidas en forma de granos o incluso harina, azúcar, café y cacao. Son necesarios para objetos de uso cotidiano como el tóner de impresora láser. También la industria del plástico no es imaginable sin ellos, porque el plástico es transportado en forma granular antes de que se funde y se le da una nueva forma. Después de Ennis y col. ^1, al menos 40% del valor añadido al índice de precios al consumidor de los Estados Unidos de América por la industria química (agricultura, alimentos, productos farmacéuti....

Protocol

1. Los experimentos con partículas más gruesas o igual a 700 micras

1. Preparación de la configuración experimental
   1. Retire el manguito y levante la cubierta superior de la cámara de vacío. Coloque la placa de base que consiste en el material de pared deseado en la cámara de vacío. Gire la parte inferior de los lados de la cámara de vacío para deslizarse en la placa con cuidado por las manos.
   2. Place exactamente una de las partículas a ser examinado con pinzas en el centro de la placa de base. Después de ajustar la altura de la cámara con un trípode de tal manera que la placa de base está en el cuarto más bajo del campo visual y se centran en ....

Results

Para las partículas de vidrio análisis con un diámetro de 100 micras a 4,0 mm se dejaron caer desde una altura inicial de 200 mm sobre una placa de base de acero inoxidable con un espesor de 20 mm.

La Figura 6 muestra los valores medios, así como los valores máximos y mínimos para la COR en función del tamaño de partícula para la presión atmosférica y de vacío. El valor medio de la CDR se encuentra que es apro.......

Discussion

Para validar la funcionalidad de la configuración experimental en general, se realizaron pruebas con combinaciones de materiales similares a las de otras configuraciones establecidas (Antonyuk et al.⁵ y Wong et al.¹³). Dado que se obtuvieron resultados muy similares, el procedimiento general parece funcionar. Sin embargo, hay que tener cuidado con el procedimiento y el análisis y es necesario seguir mejorando.

La principal limitación de la configuración .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cámara de alta velocidad Olympus i-SPEED 3	Olympus		Cámara de alta velocidad para capturar el impacto de partículas
Pantalla Olympus i-SPEED CDU	Olympus		Pantalla para trabajar con la cámara de alta velocidad
Fuente de luz Olympus ILP-2	Olympus		Fuente de luz necesaria para grabar vídeos a altas velocidades de fotogramas
Bomba de vacío Alcatel Pascale 2005 D	Alcatel		Bomba de vacío para generar el vacío durante los experimentos
Vacuómetro Alcatel CFA 212	Alcatel		Vacuómetro para medir el nivel de vacío
Paquete de software i-SPEED (versión de control)	Olympus		Software para evaluar los vídeos
Perlas de vidrio	Sigmund Lindner GmbH		SiLibeads Tipo P (0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680, 4.000 mm) SiLibeads Tipo S (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4  mm) http://www.sigmund-lindner.com (consulte el sitio web del proveedor para obtener más información sobre las propiedades del vidrio)
Gafas de