조밀한 가스 및 액체 분자 유체 프로세스를 공부에 대 한 아날로그 거시적인 기술

요약

조밀한 액체의 분자 유체 프로세스를 공부에 대 한 실험적으로 접근 가능한 아날로그 방식 제공 됩니다. 기술은 진동, 높은 회복 곡 식 더미의 입자 이미지 velocimetry를 사용 하 고 동적 프로세스 알려지고 강력 하 게 상호 작용, 높은 밀도 가스 및 액체에 예측의 직접적이 고 거시적인 관찰을 수 있습니다.

초록

조밀한 가스 및 액체 분자 규모 유체 프로세스를 공부 하는 아날로그, 거시적인 방법 설명 되어 있습니다. 기술을 적용 한 표준 유체 동적 진단, 입자 이미지 velocimetry (PIV)을 측정: i) 개별 입자 (곡물), 짧은, 곡물-충돌에 현존의 속도 시간 눈금, 모두 짧은 입자의 시스템의 속도 ii) 충돌-시간-및 긴, 연속체-흐름-시간-비늘, iii) 조밀한 분자 액체, 및 iv에 존재 하기 위하여 알려진 집단 유체역학 모드) 짧은-및 긴-시간-규모 속도 상관 함수, 중앙 입자 규모의 역학을 이해 하 강하게 상호 작용, 밀도 유체 시스템입니다. 기본 시스템 이미징 시스템, 광원, 진동 센서, 진동 시스템 알려진 미디어, 그리고 PIV 및 분석 소프트웨어로 구성 되어 있습니다. 필요한 실험 측정 및 아날로그 기술을 사용 하 여 분자 규모 유체 프로세스를 공부 하는 데 필요한 이론적 도구에 대 한 개요는 강조 표시 됩니다. 광자를 비교적 간단한 대안을 제공 하는 제안 된 기술 그리고 중성자 빔 분자 유체역학 연구에 전통적으로 사용 되는 분산 방법.

서론

유체역학 분자 역학과 개별 분자의 통계 역학과 유체 내 분자의 연구. 많은 실험 기법 중 분자 유체 시스템^1,2, 산란^1,2,3, 분자 동적 시뮬레이션^{4, 공부에 대 한 개발 5,,67} 그리고, 낮은 정도로 탄성이 중성자 산란⁸ 가장 일반적으로 사용 되었습니다. 불행히도, 중요 한 제한 후자의 두 가지 방법에 연결합니다. 예를 들면 분자 역동성 (MD) 시뮬레이션: i)는 작은 공간 및 시간 제한 상대적으로 적은 분자를 포함 하는 도메인

프로토콜

1입니다. 진동 시스템의 준비

1. 그림 1에서 같이 진동 시스템을 설정 합니다. 환상 폴리우레탄 그릇 (데 600 mm의 외부 직경), 단일-속도 (1740 rpm), 불균형된 모터에 연결 된 후자 생성 프로세스 진동이이 시스템에 의하여 이루어져 있다. 이것은 중된 기지에 연결 하 고 8 개의 온천 (그릇 및가 중된 자료 구입 한 조각으로 조립)의 그룹으로 구분. 스탠드를 그릇 어셈블리를 연결 하 고 두 개의 제공 된 고무 후크 보안. 연동 펌프를 그릇 근처 테이블에 놓고 윤 활 입구 포인트 그릇 펌프 출구 호스를 연결 합니다.
   1. 낮은 진폭 조건 하에서 기록 된 그릇 진동에 고리 모양의 그릇의 내부 반지름을 3 축가 속도계를 부착 하 고 센서 신호 컨디셔너에는 속도계를 연결. 진동 시스템에서 테이블에 신호 컨디셔너를 놓습니다. 가 속도계/신호 컨디셔너 조합 표준 컴퓨터에 설치 된 데이터 수집 하드웨어/소프트웨어에 의해 제어 됩니다.
2. 물에 세척 하 고 건조를 허용 하 여 선택한 미디어를 준비 합니다. 여러 종류의 미디어는 다양 한 실험 동안 사용 되어 왔습니다. 이 문서에 대 한 미디어 바로 잘라 삼각형 (10 m m x ....

결과

대표 결과 제시, 우리를 참조 하십시오 그의 관찰과 예측으로 연속체 시간 단위 프로세스 시간의 척도에 는 긴 눈금에 상대적인 특성 곡물 충돌 시간, 및 입자 시간 단위 관찰 하 고 시간의 척도에 예측으로 처리 , 그는 순서의, 또는 보다 작은

토론

거시적인 아날로그로 진동이 곡 식 더미를 사용 하 여 분자 유체 프로세스를 조사, 순서는 experimentalist 해야 합니다, 한 반면에, 및 4 개의 기본적인 측정을 사용 하 여 학습과 다른 평형의 몇 가지 기본 요소를 마스터 하 고 비 평형 통계는 기계 실험 측정에 먼저 초점을 맞추고, 이러한 포함: i) 단일 입자 속도 자기 상관 함수, ii) 시간-평균/긴-시간-스케일 표면 입자 속도 측정의 측정을 통해 개별 곡물 역학의 측정 필드, iii) 측정 곡물 미디어 효과적인 점도, 및 iv) 미디어 그릇, 빈과 미디어 가득의 진동 스펙트럼의 측정.

단일 입자 속도 상관 함수 측정

단일 입자 속도 상관 함수의 측정을 통해 개별 입자, 분자 미 시스템에서 또는 현재 방법에 진동이 곡물의 임의의 역학 공부는

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
진동 연마 그릇	Raytech	AV-75
유량계	연동 펌프	913 Mity Flex
Scale	Pelouze	4040
삼축 가속도계	PCB Piezotronics	PCB 356B11	가속도계 센서 신호 컨디셔너
데이터 수집 컴퓨터	IBM	Thinkpad	높은 스피드 카메라
고속 카메라	Redlake	Motionxtra HG-XR
줌 렌즈	Tamron	모델 A18	18-250mm F/3.5-6.3
고강도 빛	ARRI	EB 400/575 D
데이터 처리 컴퓨터	Dell	Dell Precision Tower 7910
PIV 소프트웨어	Dantec Dynamics	Dynamic Studio 2013	버전 3.41.38
데이터 수집 하드웨어	National Instruments		SCXI SCXI-1000 Chasis with SCXI 1100 Card and SCXI 1303 Adapter
데이터 수집 소프트웨어	National Instruments	LabVIEW 2012
데이터 처리 소프트웨어	MATHWORKS	MATLAB
Polishing Media	Rosler	RSG 10/10S	다중 매체 유형 사용(혼합, 구형, 삼각형)
연마 용액	Rosler	FC KFL(3%)	물이 있는 3% 비누 용액
괘선 스케일	스위스 정밀 기기	13-911-3
눈금 실린더	글로벌 과학	601082