Visual basado en la caracterización de la propuesta del partícula incipiente en sustratos Regular: de Laminar a turbulentas condiciones

Summary

Se presentan dos métodos diferentes para caracterizar el movimiento de la partícula incipiente de un solo grano en función de la geometría de la cama de sedimentos de laminar a turbulento.

Abstract

Se presentan dos métodos experimentales para determinar el umbral de movimiento de la partícula en función de las propiedades geométricas de la cama de laminar para condiciones de flujo turbulento. Para ello, el incipiente movimiento de un grano individual se estudia en sustratos regulares que constan de una monocapa de fijadas esferas de tamaño uniforme que se arreglan regularmente en simetrías triangulares y cuadráticas. El umbral se caracteriza por el número crítico de Shields. El criterio para el inicio del movimiento se define como el desplazamiento de la posición original de equilibrio a la vecina. El desplazamiento y el modo de movimiento se identifican con un sistema de proyección de imagen. El flujo laminar es inducido mediante un reómetro rotacional con una configuración de discos paralelos. La cizalla, el número de Reynolds es inferior a 1. El flujo turbulento es inducido en un túnel de viento de baja velocidad con sección de prueba de chorro abierto. La velocidad de aire se regula con un variador de frecuencia en el ventilador del soplador. El perfil de velocidad se mide con una sonda de hilo caliente conectada a un anemómetro de película caliente. El número de Reynolds del esquileo oscila entre 40 y 150. La ley logarítmica de la velocidad y la ley modificada pared presentado por Rotta se utilizan para deducir la velocidad de corte de los datos experimentales. El último es de especial interés cuando el talón móvil se expone parcialmente al flujo turbulento en el llamado régimen de flujo hidráulico transitorio. La tensión de esquileo se estima en el inicio del movimiento. Algunos resultados ilustrativos que muestran el fuerte impacto del ángulo de reposo y la exposición del grano al flujo del esquileo se representan en ambos regímenes.

Introduction

Movimiento incipiente de la partícula se encuentra en una amplia gama de procesos industriales y naturales. Ambientales por ejemplo el proceso inicial de sedimento transporte en río y los océanos, erosión de la cama o formación de dunas entre otras ^1,2,3. ⁴de transporte neumático, eliminación de contaminantes o limpieza de superficies^5,6 son aplicaciones industriales típicas que implica el inicio del movimiento de la partícula.

Debido a la amplia gama de aplicaciones....

Protocol

1. movimiento de partículas incipiente en el límite de flujo arrastramiento.

Nota: Las mediciones se llevan a cabo en un reómetro rotacional que ha sido modificado para esta aplicación específica.

1. Preparando el Reómetro.
   1. Conecte el suministro de aire para el Reómetro para evitar daños en los cojinetes de aire. Abra la válvula además de los filtros de aire hasta alcanza una presión de aproximadamente 5 bares en el sistema.
   2. Conecte la circulación fluida a la placa de medición. Asegúrese que las mangueras del elemento Peltier están conectadas al reómetro. Encienda la circulación fluida y fijar la....

Results

Figura 1 (a) representa un esquema del montaje experimental utilizado para caracterizar el número crítico de Shields en el límite de flujo arrastramiento, sección 1 del protocolo. Las mediciones se llevan a cabo en un reómetro rotacional que fue modificado para esta aplicación específica. Cuidadosamente se fijó una placa transparente de plexiglás de 70 mm de diámetro a una placa paralela de 25 mm de diámetro. La inercia del sistema de medició.......

Discussion

Presentamos dos métodos experimentales para caracterizar el movimiento incipiente de la partícula en función de la geometría de la cama de sedimentos. Para ello, utilizamos una monocapa de esferas dispuestas regularmente según una simetría triangular o cuadrática de tal manera que el parámetro geométrico se simplifica a una sola geometría. En el límite de flujo arrastramiento, describimos el método experimental en un rotámetro rotacional para inducir el flujo de corte laminar como en anteriores estudios^.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
MCR 302 Reómetro rotacional	Anton Paar	Inducción de flujo laminar por cizallamiento Placa de
		Fluido utilizado para inducir el cizallamiento en las partículas
Perlas de vidrio sódico-cálcico de (405.9 ± 8.7) μ m	The Technical Glass Company	Construcción de los sustratos regulares para condiciones
Módulo Opto Zoom 70 0.3x-2.2x	WEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbH	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
2 x TV-Tube 1.0x, D=35 mm, L=146.5 mm	WEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbH	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
UI-1220SE Cámara CMOS	IDS Imaging Development Systems GmbH	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
UI-3590CP Cámara CMOS	IDS Imaging Development Systems GmbH	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
Volpi IntraLED 3 - Fuente de luz LED	Volpi USA	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
luz activa diámetro 5mm	Volpi USA	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
Lámpara de arco de xenón de 300 vatios	Newport Corporation	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el reómetro
Túnel de viento con sección de prueba de chorro abierto, Gö Tipo Ttingen	Tintschl BioEnergie und Strö mungstechnik AG	Inducción de flujo
Esferas de vidrio de (2,00 ± 0,10) mm	Gloches Corea del Sur	Construcción de los sustratos regulares para condiciones
Esferas de alúmina de (5,00 ± 0,25) mm	Gloches Corea del Sur	Perla dirigida para experimentos
CTA Anemómetro DISA 55M01	Disa Elektronik A/S	Medición de la velocidad del flujo en el túnel
Sonda de alambre Miniaure Tipo 55P15	Dantec Dynamics	Medición de la velocidad del flujo en el túnel
de viento HMO2022 Osciloscopio digital, 2 análogos. Ch., 200MHz	Rohde & Schwarz	Medición de la velocidad del flujo en el túnel
de viento Phantom Miro eX1 Cámara de alta velocidad	Vision Research IncVis	Sistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el túnel
Objetivo macro Canon ef 180mm f/3.5 l usm	Canon	para registrar el movimiento del cordón en el túnel
Lámpara LED de mesa	Gloches Corea	del SurSistema de imagen para registrar el movimiento del cordón en el túnel