Una técnica análoga macroscópica para el estudio de procesos hidrodinámicos Molecular en Gases densos y líquidos

Resumen

Se presenta un método analógico experimentalmente accesible para el estudio de procesos hidrodinámicos moleculares en fluidos densos. La técnica utiliza la velocimetría de imagen de partículas de montones de grano vibrado, de alta-restitución y permite la observación directa, macroscópica de dinámicos procesos conocidos y predice que existen en la interacción, alta densidad de gases y liquidos.

Resumen

Se describe un método análogo, macroscópico para el estudio de procesos hidrodinámicos de escala molecular en gases densos y líquidos. La técnica aplica un estándar líquido dinámico diagnóstico, partícula imagen velocimetry (PIV), para medir: i) las velocidades de las partículas individuales (granos), extant en colisión de grano corto, escalas de tiempo, velocidades ii) de los sistemas de partículas, en tanto corto colisión-época - y iii largo, continuo-flujo-tiempo-escalas,) modos hidrodinámicos colectivos existe en líquidos moleculares densos y iv) funciones de autocorrelación de velocidad corto - y largo-tiempo-escala, centrales para entender la dinámica de la partícula-escala en sistemas de fluidos densos, interacción. El sistema básico se compone de un sistema de proyección de imagen, fuente de luz, sensores de vibración, sistema de vibración con un software de análisis y PIV y los medios de comunicación, conocido. Se destacan requiere mediciones experimentales y un esquema de las herramientas teóricas necesarias cuando se utiliza la técnica análoga para estudiar procesos hidrodinámicos de escala molecular. La propuesta técnica proporciona una alternativa relativamente sencilla a la fotónica y métodos de dispersión utilizados tradicionalmente en estudios hidrodinámicos moleculares de la viga de neutrón.

Introducción

Molecular hidrodinámica estudia la dinámica y la mecánica estadística de moléculas individuales y colecciones de moléculas en líquidos. Entre las muchas técnicas experimentales desarrollaron para el estudio de sistemas moleculares hidrodinámica^1,2, dispersión de la luz^1,2,3, simulaciones dinámica molecular^{4, 5,6,7} y, en menor medida, de la dispersión inelástica de neutrones

Protocolo

1. preparación del sistema vibratorio

1. Configurar el sistema vibratorio como se muestra en la figura 1. Este sistema consta de un anular poliuretano tazón de fuente (con un diámetro exterior de 600 mm), unido a una sola velocidad (1740 rpm), motor desequilibrado, donde este último genera vibraciones de proceso. Este es conectado a una base ponderada y separado por un grupo de ocho muelles (el tazón de fuente y la base ponderada se compran montado como una sola pieza). Anexe el montaje del tazón de fuente a su stand y asegure con dos ganchos de caucho suministrados. Bomba peristáltica de lugar en una mesa cerca de la taza....

Resultados

En la presentación de resultados representativos, nos referimos a procesos de escala de tiempo continuo como ésos observados y predichos sobre escalas de tiempo, que son largas en relación con la escala de tiempo de colisión de grano característica, y escala de tiempo de par.......

Discusión

Para utilizar pilas de grano vibrado como análogos macroscópicos para investigar procesos hidrodinámicos moleculares, un experimentador debe, por un lado, aprender y utilizar cuatro medidas básicas y por el otro, dominar algunos elementos básicos de equilibrio y mecánica estadística de no equilibrio. Centrarse primero en las mediciones experimentales, estas incluyen: i) medición de la dinámica individual de grano a través de la medición de la función de autocorrelación simple partícula velocidad, ii) medición de la veloc.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Cuenco de pulido vibratorio	Raytech	AV-75
Caudalímetro Bombas	peristálticas	913 Mity Flex
Scale	Pelouze	4040
Acelerómetro triaxial	PCB Piezotronics	PCB 356B11	Acelerómetro con sensor Acondicionador de señal
Computadora de adquisición de datos	IBM	Thinkpad	Utilizado con alto cámara de velocidad
cámara de alta velocidad	Redlake	Motionxtra HG-XR
lente de zoom	Tamron	modelo A18	18-250mm f/3.5-6.3
Luz de alta intensidad	ARRI	EB 400/575 D
Computadora de procesamiento de datos	Dell	Dell Precision Tower 7910
PIV Software	Dantec	Dynamics Dynamic Studio 2013	versión 3.41.38
Hardware de adquisición de datos	SCXI SCXI-1000	National	Instruments con tarjeta SCXI 1100 y adaptador SCXI 1303
Software de adquisición de datos	LabVIEW 2012		National
Instruments Software de procesamiento de datos	MATHWORKS	MATLAB
Medios de pulido	Rosler	RSG 10/10S	Múltiples tipos de medios utilizados (mixto, esférico, triangular)
Solución de pulido	Rosler	FC KFL (3%)	Solución jabonosa al 3% con agua
Escala reglada	Swiss Precision Instruments	13-911-3
Cilindro graduado	Global Scientific 601082

Chasis de de