באופן חזותי המבוסס על אפיון חלקיק התחלתית של סובסטרטים רגיל: מלמינריות לתנאים הסוערת

Summary

שתי שיטות שונות עבור אפיון של חלקיק התחלתית של חרוז אחד כפונקציה של הגיאומטריה מיטה משקעים מן למינריות לזרימה מערבולות מוצגים.

Abstract

שתי שיטות שונות לקביעת סף חלקיק כפונקציה של מאפיינים גיאומטריים של המיטה מ למינריות ותנאים של זרימת מערבולות ניסיוני מוצגים. לצורך כך התנועה התחלתית של חרוז אחד הוא למד על מצעים רגיל מורכבת טפט של קבוע כדורים בגודל אחיד שמסודרים באופן קבוע נבחרים בסימטריות משולש וריבועיות. הסף מאופיין על ידי מספר המגנים קריטי. הקריטריון תחילתה של תנועה מוגדר העקירה מיקום שיווי המשקל המקורי לאחת השכנות. העקירה, המצב של תנועה מזוהים עם מערכת הדמיה. זרימה שכבתית מושרה באמצעות rheometer של הסיבוב עם תצורת הדיסק מקבילים. הטיה מספר ריינולדס נשאר מתחת 1. הזרם מערבולות מושרה במנהרת רוח במהירות נמוכה עם סעיף מבחן פתוח סילון. מהירות אוויר מוסדר עם ממיר תדר על המאוורר מפוח. הפרופיל מהירות נמדד גשש תיל חם מחובר מד רוח סרט חם. הטיה מספר ריינולדס נע בין 40 ל- 150. החוק מהירות לוגריתמי ואת החוק ששונה קיר שהוצגו על ידי ולומברדיה משמשים כדי להסיק את מהירות הטיה מנתוני ניסיוני. האחרון הוא עניין מיוחד כאשר החרוז ניידים חשוף חלקית לזרימה מערבולות המשטר הידראולית תנוחת כביכול. מאמץ גזירה מוערכת תחילתה של תנועה. כמה תוצאות המחשה מציג ההשפעה החזקה של זווית השיפוע הטבעי, החשיפה של החרוז להטיית זרימה מיוצגים שני משטרים.

Introduction

חלקיק התחלתית הוא נתקל במגוון רחב של תהליכים תעשייתיים וטבעיים. הסביבה דוגמאות התהליך הראשוני של משקעים תחבורה הנהר, אוקיינוסים, מיטה שחיקה או חולית היווצרות בין היתר ^1,2,3. שינוע⁴פנאומטיים, הסרת מזהמים או ניקוי של משטחים^5,6 הם יישומים תעשייתיים המערבים את התחלתה של חלקיק.

בשל המגוון רחב של יישומים, תחילתה של חלקיק בהרחבה נחקרה יותר ממאה, בעיקר תחת תנאים הסוערים^7,8,9,

Protocol

1. חלקיק התחלתית ב מגבלת זרימה זוחל.

הערה: המדידות נערכות על הסיבוב rheometer שהשתנה עבור יישום ספציפי זה.

1. הכנת את Rheometer.
   1. לחבר את אספקת האוויר rheometer על מנת למנוע פגיעה מהכדורים אוויר. . פתח את הברז מלבד מסנני האוויר עד בלחץ של 5 ברים במערכת מושגת
   2. לחבר את סירקולטור נוזל לצלחת מדידה. ודא כי הצינורות של הרכיב Peltier מחוברים את rheometer. . הפעילי את הנוזלים סירקולטור ולהגדיר את הטמפרטורה הרצויה (20 ° C).
   3. הר המכולה מותאם אישית המכיל את המצע רגיל על rheometer.
      1. קח את המצע רגיל מתוך המכולה, לנקות את השטח היטב עם מים מזוקקים. לייבש את פני השטח עם עדשה ניקוי בד, להסיר את האב....

Results

איור 1 (א) מייצג קלסתרון של הסידור ניסיוני שימוש כדי לאפיין את מספר המגנים קריטי ב מגבלת זרימה זוחל, בסעיף 1 של הפרוטוקול. המדידות נערכות על הסיבוב rheometer שעבר שינוי עבור יישום ספציפי זה. צלחת פרספקס שקוף של 70 מ"מ קוטר היה קבוע בזהירות על צלחת מקבילים של 25 מ מ קוטר. האינרציה של מערכת המדידה היה והשתלב ולכן לפני המדידה. מיכל מעגלי מותאם אישית של 176 מ מ קוטר עם קירות שקופים היה גלילים בציר מעגלי מצמידים את rheometer. חתך אנכי בוצעה במקטע .......

Discussion

אנו מציגים שתי שיטות שונות ניסיוני עבור אפיון של חלקיק התחלתית כפונקציה של הגיאומטריה מיטה משקעים. לצורך כך אנו משתמשים של טפט של כדורים באופן קבוע מסודרים לפי סימטריה משולש או ריבועיות בצורה כזאת, כי הפרמטר גיאומטרי מפשט לגיאומטריה יחיד. ב מגבלת זרימה זוחל, נתאר השיטה הניסיונית באמצעות רוטמטר המסתובבת לזירוז הזרם הטיה למינריות כמו מחקרים קודמים^39,40,41. ניסויים ראשוניים הראו כי התנועה התחלתית נותר עצמאי מתופעות בגודל הסופי של ה.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
MCR 302 ריאומטר סיבובי	אנטון פאר	אינדוקציה של זרימה
לוחית מדידה PP25	אנטון פאר	אינדוקציה של זרימה
מערכת פלטייר P-PTD 200	אנטון פאר	שמור על טמפרטורת שמני סיליקון קבועה במערכת בזרימה
שמני סיליקון עם צמיגות של כ. 10 ו-100 mPas	כימיקלים	בסילידוןנוזל המשמש להשראת הגזירה בחלקיקים
חרוזי זכוכית סודה-ליים של (405.9 ± 8.7) μ m	חברת הזכוכית הטכנית	בניית המצעים הרגילים לתנאי
Opto Zoom 70 מודול 0.3x-2.2x	WEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbH	מערכת הדמיה לרישום תנועת החרוזים בריאומטר
2 x TV-Tube 1.0x, D=35 מ"מ, L=146.5 מ"מ	WEISS IMAGING AND	SOLUTIONS מערכת הדמיה GmbH לרישום תנועת החרוזים בריאומטר
UI-1220SE CMOS Camera	IDS Imaging Development Systems GmbH	Imaging System להקלטת תנועת החרוזים בריאומטר
UI-3590CP CMOS Camera	IDS Imaging Development Systems GmbH	Imaging System להקלטת תנועת החרוזים בריאומטר
Volpi IntraLED 3 - מקור אור LED	Volpi USA	מערכת הדמיה להקלטת תנועת החרוזים בריאומטר
קוטר מוביל אור פעיל 5 מ"מ	מערכת הדמיה של Volpi USA	להקלטת תנועת החרוזים בריאומטר
מנורת קשת קסנון 300 וואט	של תאגיד ניופורט	להקלטת תנועת החרוזים בראאומטר
מנהרת רוח עם קטע בדיקת סילון פתוח, Gö סוג טינגן	Tintschl BioEnergie und Strö mungstechnik AG	אינדוקציה של זרימה
כדורי זכוכית של (2.00 ו-plusmn; 0.10) מ"מ	גלוצ'ס דרום קוריאה	בניית המצעים הרגילים לתנאי
כדורי אלומינה של (5.00 ו-plusmn; 0.25) מ"מ	גלוצ'ס דרום קוריאה	חרוז ממוקד לניסויים
מד רוח CTA DISA 55M01	Disa Elektronik A/S	מדידת מהירות זרימה במנהרת
חוט מיניאורה מסוג 55P15	Dantec Dynamics	מדידת מהירות זרימה במנהרת
HMO2022 אוסצילוסקופ דיגיטלי, 2 אנלוגי. Ch., 200MHz	Rohde & שוורץ	מדידת מהירות הזרימה במנהרת
Phantom Miro eX1 High-speed Camera	Vision Research IncVis	מערכת הדמיה להקלטת תנועת החרוזים במנהרת
עדשת מאקרו Canon ef 180mm f/3.5 l usm	Canon	להקלטת תנועת החרוזים במנהרת
מנורת LED שולחנית	Gloches דרום קוריאה	מערכת הדמיה לרישום תנועת החרוזים במנהרת