Name: Wizualizacja zaparcia strumienia cieczy o dużej prędkości na ruchomej powierzchni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 34 s
Description: Poznaj metodę wizualizacji strumienia cieczy uderzającego w szybko poruszającą się powierzchnię przy użyciu wirującego dysku i działa pneumatycznego. Technika ta umożliwia optymalizację modyfikatorów tarcia na torach kolejowych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Kanadyjska Rada ds. Badań Przyrodniczych i Inżynieryjnych (NSERC) oraz L.B. Foster Rail Technologies, Corp. wspólnie wspierały te badania poprzez program NSERC Collaborative Research and Development Grant.

1. Urządzenie z obracającym się dyskiem
<ol>
	<li>Zidentyfikuj żądane warunki testowe i zapisz warunki testowe w tabeli (np. temperatura otoczenia, właściwości płynu, prędkość strumienia i powierzchni itp.).</li>
	<li>Przygotowanie materiałów
	<ol>
		<li>Przygotuj roztwory gliceryna-woda lub PEO-gliceryna-woda do testów uderzeniowych.
		<ol>
			<li>W przypadku testów PEO-gliceryna-woda, stopniowo rozpuść 4,5 g proszku PEO (średnia lepkość - średnia masa cząsteczkowa od miliona do czterech milionów) w 1495,5 g wody destylowanej pod delikatnym mieszaniem magnetycznym przez okres 24 godzin. Unikaj nadmiernego mieszania próbki PEO, aby zapobiec degradacji mechanicznej.</li>
			<li>Stopniowo dodawaj 1,5 kg gliceryny klasy USP do wodnego roztworu PEO przez 24 godziny, aby uzyskać roztwór wodny o stężeniu 0,15% PEO i 50% stężeniu gliceryny.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Ciecze testowe należy przechowywać oddzielnie w hermetycznych pojemnikach w temperaturze pokojowej przed i po każdym badaniu, aby zminimalizować parowanie, absorpcję wody z otaczającego powietrza i zanieczyszczenie. Scharakteryzować i rozpylić płyny w ciągu pięciu dni od przygotowania.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadzanie eksperymentów
	<ol>
		<li>Upewnij się, że zawór doprowadzający powietrze łożyska powietrznego z obracającą się tarczą jest otwarty, a odczyt manometru znajduje się w prawidłowym zakresie roboczym (60-80 psig). Usuń wszystko, co może utrudniać ruch dysku i obróć dysk ręcznie w obu kierunkach o 5 obrotów, aby sprawdzić, czy nie ma problemów z dyskiem i łożyskami.</li>
		<li>Oczyść i zabezpiecz zamknięty akumulator sprężonego gazu w celu zwiększenia ciśnienia płynu testowego. Wlej 3 kg płynu testowego do portu płynu akumulatora o pojemności 1 galona.</li>
		<li>Podłącz port gazowy akumulatora do zbiornika azotu za pomocą regulatora ciśnienia. Podłącz port płynu akumulatora do dyszy rozpylającej strumień.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Skonfiguruj system sterowania i szybki system obrazowania.
	<ol>
		<li>Uruchom oprogramowanie sterujące obracającym się dyskiem i oprogramowanie sterujące VFD. Ustaw dwie szybkie kamery filmowe w odległości 35 cm od punktu uderzenia i wyreguluj obiektywy o dużym powiększeniu, aby uchwycić punkt uderzenia pod dwoma kątami.</li>
		<li>Dostosuj światłowodowe źródło światła o mocy 150 W, aby uzyskać równomiernie oświetlone tło i najlepszą jakość obrazu (Rysunek 1). W tym momencie włącz system sterowania, aby ułatwić regulację kamery.</li>
		<li>Wykonaj procedurę samokontroli, klikając przycisk "Samokontrola" w oprogramowaniu sterującym, aby upewnić się, że system działa zgodnie z oczekiwaniami.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonaj test uderzenia strumienia
	<ol>
		<li>Ustaw prędkość dysku na żądaną wartość za pomocą oprogramowania sterującego VFD (500-3 000 obr./min).</li>
		<li>Aby przeprowadzić test, uruchom automatyczną sekwencję eksperymentalną z oprogramowania sterującego, klikając przycisk "Sekwencja testowa". Oprogramowanie automatycznie określi optymalne parametry i skoordynuje każdy element systemu, aby odpowiednio przeprowadzić test.</li>
		<li>Zapisz wynikowy film z testu uderzenia (patrz na przykład zrzut ekranu na rysunku 2). Odczyt i zapis prędkości powierzchniowej, ciśnienia wstecznego dyszy i temperatury z oprogramowania sterującego. 
		Uwaga: Po każdym teście automatycznie uruchamiana jest sekwencja czyszczenia dysku, która ma na celu spłukanie i osuszenie powierzchni dysku. W razie potrzeby powtórzyć cykl czyszczenia, aż wszystkie pozostałości płynu testowego zostaną usunięte. 
		UWAGA: Podczas gdy płyny testowe z wodą i roztworem gliceryny można czyścić za pomocą sekwencji czyszczącej, inne LFM należy czyścić rozpuszczalnikami organicznymi, takimi jak aceton. W takich przypadkach należy nanieść materiał czyszczący na szmatkę, zamiast bezpośrednio spryskiwać dysk.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>analiza danych
	<ol>
		<li>Przygotuj arkusz kalkulacyjny zawierający informacje o każdym warunku badania (np. właściwości płynu, temperatura otoczenia, chropowatość powierzchni itp.).</li>
		<li>Otwórz zarejestrowane obrazy uderzenia strumienia za pomocą oprogramowania do oglądania cine, odtwarzaj pełne nagrania wideo z normalną prędkością i obserwuj zachowania związane z uderzeniem strumienia.</li>
		<li>Zapisz charakterystykę zachowania podczas uderzenia (rozpryskiwanie/rozpryskiwanie/osadzanie; patrz rysunek 3) w przygotowanym arkuszu kalkulacyjnym, rejestrując wszelkie nietypowe trendy, które mogą wskazywać na komplikacje związane z konfiguracją eksperymentalną.</li>
		<li>Zapisz wyniki testów i warunki w arkuszu kalkulacyjnym. Zapisuj godne uwagi wyniki i nietypowe zdarzenia w dzienniku testów (np. punkt progowy rozprysku/osadzania, przejścia między rozpryskiwaniem/osadzaniem itp.). W razie potrzeby zapisuj zrzuty ekranu.</li>
		<li>Przeprowadzaj pomiary analizy obrazu i rejestruj dane.
		<ol>
			<li>Uruchom narzędzie do pomiaru pikseli na ekranie. Otwórz obrazy uderzeń i skalibruj skalę obrazu, mierząc mikrolinijkę na obrazach za pomocą narzędzia do pomiaru pikseli na ekranie (Rysunek 4).</li>
			<li>Zmierz interesujące Cię wymiary (np. szerokość rozrzutu lameli, W i promień punktu stagnacji lameli, R; patrz Rysunek 5) za pomocą narzędzia do pomiaru pikseli w punkcie, w którym strumień wydaje się być najbardziej stabilny na wideo i zapisz dane w przygotowanym arkuszu kalkulacyjnym. Następnie wykonaj kolejną grupę pomiarów 100 klatek po pierwszej grupie pomiarów, aby potwierdzić, że zarówno dżet, jak i blaszka są stabilne. Wykreśl punkty danych na wykresie i zakończ dopasowywanie krzywej.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Urządzenie z armatą powietrzną
<ol>
	<li>Zidentyfikuj żądane warunki testowe i przygotuj materiały jak w kroku 1.1 i kroku 1.2.</li>
	<li>Przeprowadzanie eksperymentów
	<ol>
		<li>Włącz oprogramowanie sterujące systemem.</li>
		<li>Włóż pocisk do lufy armaty. Przesuń mechanizm zatrzymujący w pobliże wylotu lufy, aby prawidłowo przechwycić pocisk po teście (Rysunek 6).</li>
		<li>Otwórz przewód powietrza pod ciśnieniem w budynku prowadzący do zbiornika powietrza. Zwiększ ciśnienie w zbiorniku do poziomu od 30 psi do 70 psi, w zależności od pożądanej prędkości pocisku. Ciśnienie w butli 30 psi daje prędkość pocisku około 5 m/s, a 70 psi daje prędkość około 25 m/s.</li>
		<li>Przygotować zamknięty akumulator sprężonego gazu do zwiększenia ciśnienia płynu testowego.
		<ol>
			<li>Wlać 3 kg badanej cieczy do portu płynu akumulatora. Podłącz rurkę od zaworu gazu akumulatora do dyszy rozpylającej ciecz i ustaw ciśnienie akumulatora na maksymalnie 300 psig.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Podłącz kamerę do podnośnika nożycowego. Przymocuj podnośnik nożycowy do platformy umieszczonej obok dyszy natryskowej.</li>
		<li>Przymocuj źródło światła o dużej intensywności do platformy umieszczonej naprzeciwko kamery i za arkuszem dyfuzyjnym. Sprawdź oświetlenie i położenie kamery za pomocą funkcji podglądu z kamery wideo w interfejsie sterowania oprogramowania i w razie potrzeby dostosuj położenie (Rysunek 7).</li>
		<li>Załóż nauszniki dla ochrony przed odgłosem armaty powietrznej.</li>
		<li>Odblokuj panel sterowania armaty i naciśnij kilkakrotnie przycisk ostrzegawczy na panelu sterowania, aby zasygnalizować rozpoczęcie eksperymentu.</li>
		<li>Naciśnij przycisk panelu sterowania, który otwiera zawór elektromagnetyczny łączący zbiornik powietrza z lufą armaty powietrznej.</li>
		<li>Po wystrzeleniu urządzenia i przechwyceniu pocisku wyczyść urządzenie, przecierając je płynem czyszczącym i gąbką, aby usunąć resztki płynu testowego. Na koniec osusz powierzchnię uderzenia pocisku.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zmierz prędkość pocisku w nagranym filmie z dużą prędkością, mierząc czas potrzebny pociskowi na pokonanie ustalonej odległości (10 cm). Przeanalizuj dane jak w kroku 1.5.</li>
</ol>

<ol><li>Cotter, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Top+of+Rail+Friction+Control%3A+Reductions+in+Fuel+and+Greenhouse+Gas+Emissions%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Of+the+2005+Conference+of+the+International+Heavy+Haul+Association+%28Rio+de+Janeiro%29%22%5BJournal%5D)">Top of Rail Friction Control: Reductions in Fuel and Greenhouse Gas Emissions.</a> Proc. Of the 2005 Conference of the International Heavy Haul Association (Rio de Janeiro). , 327-334 (2005).</li>
<li>Eadie, D. T., Bovey, E., Kalousek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+friction+control+in+effective+management+of+the+wheel%2Frail+interface%29%5BTitle%5D)+AND+%22Railway+Technical+Conference%22%5BJournal%5D)">The role of friction control in effective management of the wheel/rail interface).</a> Railway Technical Conference. , (2002).</li>
<li>Stock, R., Eadie, D. T., Elvidge, D., Oldknow, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influencing+rolling+contact+fatigue+through+top+of+rail+friction+modifier+application%E2%80%93A+full+scale+wheel%E2%80%93rail+test+rig+study%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Influencing rolling contact fatigue through top of rail friction modifier application–A full scale wheel–rail test rig study.</a> Wear. 271 (1), 134-142 (2011).</li>
<li>Eadie, D. T., Santoro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Top-of-rail+friction+control+for+curve+noise+mitigation+and+corrugation+rate+reduction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sound+and+Vibration%22%5BJournal%5D)">Top-of-rail friction control for curve noise mitigation and corrugation rate reduction.</a> Journal of Sound and Vibration. 293 (3), 747-757 (2006).</li>
<li>Tomeoka, M., Kabe, N., Tanimoto, M., Miyauchi, E., Nakata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+control+between+wheel+and+rail+by+means+of+on-board+lubrication%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Friction control between wheel and rail by means of on-board lubrication.</a> Wear. 253 (1), 124-129 (2002).</li>
<li>Chiu-Webster, S., Lister, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fall+of+a+viscous+thread+onto+a+moving+surface%3A+a+%E2%80%98fluid-mechanical+sewing+machine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fluid+Mechanics%22%5BJournal%5D)">The fall of a viscous thread onto a moving surface: a ‘fluid-mechanical sewing machine.</a> Journal of Fluid Mechanics. 569 (1), 124-129 (2006).</li>
<li>Hlod, A., Aarts, A. C. T., Van De Ven, A. A. F., Peletier, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mathematical+model+of+falling+of+a+viscous+jet+onto+a+moving+surface%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Mathematics%22%5BJournal%5D)">Mathematical model of falling of a viscous jet onto a moving surface.</a> European Journal of Applied Mathematics. 18 (06), 659-677 (2007).</li>
<li>Gradeck, M., Kouachi, A., Dani, A., Arnoult, D., Borean, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+numerical+study+of+the+hydraulic+jump+of+an+impinging+jet+on+a+moving+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Thermal+and+Fluid+Science%22%5BJournal%5D)">Experimental and numerical study of the hydraulic jump of an impinging jet on a moving surface.</a> Experimental Thermal and Fluid Science. 30 (3), 193-201 (2006).</li>
<li>Fujimoto, H., Suzuki, Y., Hama, T., Takuda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+Characteristics+of+Circular+Liquid+Jet+Impinging+on+a+Moving+Surface+Covered+with+a+Water+Film%5BTitle%5D)+AND+%22ISIJ+international%22%5BJournal%5D)">Flow Characteristics of Circular Liquid Jet Impinging on a Moving Surface Covered with a Water Film.</a> ISIJ international. 51 (9), 1497-1505 (2011).</li>
<li>Keshavarz, B., Green, S. I., Davy, M. H., Eadie, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Newtonian+liquid+jet+impaction+on+a+high-speed+moving+surface%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Heat+and+Fluid+Flow%22%5BJournal%5D)">Newtonian liquid jet impaction on a high-speed moving surface.</a> International Journal of Heat and Fluid Flow. 32 (6), 1216-1225 (2011).</li>
<li>Keshavarz, B., Green, S. I., Eadie, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastic+liquid+jet+impaction+on+a+high+speed+moving+surface%5BTitle%5D)+AND+%22AIChE+Journal%22%5BJournal%5D)">Elastic liquid jet impaction on a high speed moving surface.</a> AIChE Journal. 58 (11), 3568-3577 (2012).</li>
<li>Moulson, J. B. T., Green, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ambient+air+on+liquid+jet+impingement+on+a+moving+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+of+Fluids%22%5BJournal%5D)">Effect of ambient air on liquid jet impingement on a moving substrate.</a> Physics of Fluids. 25 (10), 102106(2013).</li>
<li>Sterling, G. E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+study+on+jet+impingement+on+a+very+high+speed+moving+surface%5BTitle%5D)+AND+%22UBC+M.A.Sc.+Thesis%22%5BJournal%5D)">An experimental study on jet impingement on a very high speed moving surface.</a> UBC M.A.Sc. Thesis. , (2012).</li>
<li>Povarov, O. A., Nazarov, O. I., Ignat'evskaya, L. A., Nikol'skii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+of+drops+with+boundary+layer+on+rotating+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Engineering+Physics+and+Thermophysics%22%5BJournal%5D)">Interaction of drops with boundary layer on rotating surfaces.</a> Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 31 (6), 1453-1456 (1976).</li>
<li>Fathi, S., Dickens, P., Fouchal, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regimes+of+droplet+train+impact+on+a+moving+surface+in+an+additive+manufacturing+process%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Processing+Technology%22%5BJournal%5D)">Regimes of droplet train impact on a moving surface in an additive manufacturing process.</a> Journal of Materials Processing Technology. 210 (3), 550-559 (2010).</li>
<li>Bird, J. C., Tsai, S. S., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inclined+to+splash%3A+triggering+and+inhibiting+a+splash+with+tangential+velocity%5BTitle%5D)+AND+%22New+Journal+of+Physics%22%5BJournal%5D)">Inclined to splash: triggering and inhibiting a splash with tangential velocity.</a> New Journal of Physics. 11 (6), 063017(2009).</li>
<li>Range, K., Feuillebois, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+surface+roughness+on+liquid+drop+impact%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+science%22%5BJournal%5D)">Influence of surface roughness on liquid drop impact.</a> Journal of Colloid and Interface science. 203 (1), 16-30 (1998).</li>
<li>Crooks, R., Boger, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+fluid+elasticity+on+drops+impacting+on+dry+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rheology%22%5BJournal%5D)">Influence of fluid elasticity on drops impacting on dry surfaces.</a> Journal of Rheology. 44 (4), 973-996 (2000).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Pocisk używany do ustawiania armaty powietrznej składa się z lekkiej, drewnianej podstawy. Chociaż po licznych testach materiał drewniany lekko się odpryskuje, stwierdzono, że pochłania energię kinetyczną skuteczniej niż pociski wykonane z materiałów takich jak plastik lub metal, które mają tendencję do pękania po uderzeniu w mechanizm zatrzymujący. Wymiary drewnianego pocisku zaprojektowano tak, aby ściśle przylegały do stalowego wnętrza lufy, ograniczając tym samym przeciekanie powietrza. Arkusz gumy o grubości 1/8" za...

To badanie ma na celu określenie strategii stosowania LFM (Liquid Friction Modifier) w formie płynnego strumienia na ruchomej powierzchni, przy jednoczesnym osiągnięciu wysokiego stopnia efektywności transferu i jednolitych wyników osadzania. Osiągnięcie tego celu wymaga wszechstronnego zrozumienia czynników, które wpływają na uderzenie strumienia cieczy w ruchome powierzchnie.
Projekt jest motywowany potrzebą poprawy efektywności technik aplikacji smarowania stosowanych w sektorze kolejowym. W celu zmniejszenia zużycia paliwa i kosztów utrzymania lokomotyw, na górną powierzchnię torów kolejowych nakłada się obecnie cienką warstwę środka modyfikującego tarcie. Ostatnie badania wykazały, że zastosowanie jednego rodzaju LFM na bazie wody do kontroli tarcia w górnej części szyny (TOR) zmniejszyło poziom zużycia energii o 6%, a zużycie szyn i obrzeży kół o ponad 50%1,2. Inne badania wykazały, że zastosowanie LFM na torach kolejowych zmniejsza siłę boczną i poziom hałasu, a także, co ważniejsze, pofałdowanie torów i uszkodzenia spowodowane zmęczeniem styku tocznego, co jest główną przyczyną wykolejeń3,4. Wyniki te zostały następnie potwierdzone w testach terenowych na systemie metraw Tokio 5.
LFM są obecnie dostarczane z atomizerów pneumatycznych dołączonych do dziesiątek lokomotyw w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. W tej formie aplikacji LFM jest nakładany na górną część torów kolejowych za pomocą atomizerów zamontowanych pod poruszającymi się wagonami kolejowymi. Ten tryb aplikacji LFM jest trudny do wdrożenia w wielu lokomotywach kolejowych, ponieważ wymagane poziomy zasilania powietrzem o dużej objętości i wysokim ciśnieniu mogą być nieosiągalne. Uważa się również, że dysze natryskowe z nadmuchem powietrza wytwarzają bardzo nieregularne pokrycie szyny, gdy są używane przy bocznym wietrze, ponieważ boczne wiatry powodują, że drobne kropelki aerozolu odchylają się od ich pierwotnej trajektorii. Wiadomo również, że boczne wiatry są związane z zanieczyszczeniem dysz, prawdopodobnie z tego samego powodu. Ze względu na problemy związane z rozpylaczami nadmuchu powietrza, sektor kolejowy poszukuje obecnie alternatywnych podejść do zastosowania LFM na torach kolejowych. Jednym z realnych rozwiązań jest dozowanie LFM za pomocą ciągłego (nierozpylonego) strumienia cieczy, ponieważ strumienie cieczy są mniej podatne na efekty wiatru bocznego ze względu na niższy stosunek oporu do bezwładności. Dodatkowo, ponieważ wysokie ciśnienie powietrza i poziomy objętości potrzebne do rozpylania dysz nie są wymagane w technologiach natryskiwania strumieniem cieczy, te ostatnie działają jako bardziej usprawnione i solidne mechanizmy natryskiwania, które utrzymują skuteczną kontrolę nad szybkością aplikacji LFM.
Obszar o podobnej fizyce, uderzenia kropel, był intensywnie badany. Kilku badaczy odkryło, że w przypadku uderzenia kropel w ruchomą, suchą, gładką powierzchnię, rozpryskiwanie zależy od wielu parametrów, w tym lepkości, gęstości, napięcia powierzchniowego i składowej normalnej prędkości uderzenia14,15. Bird i in. wykazali, że zarówno prędkość normalna, jak i styczna mają kluczowe znaczenie16. Range i wsp. oraz Crooks i wsp. wykazali, że w przypadku uderzenia kropelki w nieruchomą suchą powierzchnię, chropowatość powierzchni znacznie obniża próg rozpryskiwania (tj. sprawia, że kropla jest bardziej podatna na rozpryskiwanie)17,18.
Pomimo swojego praktycznego znaczenia, uderzenie strumienia w ruchome powierzchnie nie spotkało się z dużym zainteresowaniem w literaturze naukowej. Chiu-Webster i Lister przeprowadzili obszerną serię eksperymentów, w których badali stałe i niestabilne uderzenie lepkiego strumienia o ruchomą powierzchnię, a autorzy opracowali model dla przypadku stałego przepływu6. Hlod i wsp. modelowali przepływ za pomocą ODE trzeciego rzędu na domenie o nieznanej długości w dodatkowym warunku całkowania i porównali przewidywane konfiguracje z wynikami eksperymentalnymi7. Jednak liczby Reynoldsa badane w obu tych badaniach są znacznie niższe niż te związane z typowymi zastosowaniami LFM w kolejnictwie. Gradeck i in. numerycznie i eksperymentalnie zbadali pole przepływu uderzenia strumienia wody w poruszające się podłoże w różnych warunkach prędkości strumienia, prędkości powierzchniowej i średnicy dyszy8. Fujimoto i in. dodatkowo zbadali charakterystykę przepływu kołowego strumienia wody uderzającego w ruchome podłoże pokryte cienką warstwą wody9. Jednak w tych dwóch projektach wykorzystano stosunkowo duże średnice dysz oraz niższe prędkości powierzchni i strumieni w porównaniu z tymi zastosowanymi w obecnych pracach. Co więcej, chociaż poprzednie badania eksperymentalne, numeryczne i analityczne dostarczają dużej ilości danych, większość z nich koncentrowała się na parametrach wymiany ciepła, a nie na procesach przepływu cieczy, takich jak rozpryskiwanie strumienia. Metoda eksperymentalna przedstawiona w niniejszym badaniu przyczynia się zatem do rozwoju technologii aplikacji strumienia cieczy poprzez udoskonalenie takich technik w warunkach obejmujących mniejsze średnice dysz strumieniowych oraz duże prędkości strumienia i prędkości powierzchniowe. Obecna metoda pogłębia również wiedzę na temat podstawowych problemów mechaniki płynów związanych z ruchomymi liniami jezdnymi.
Wyżej wymienione badania zazwyczaj dotyczyły interakcji strumienia o niskiej prędkości z poruszającą się powierzchnią o niskiej prędkości. Przeprowadzono stosunkowo niewiele badań nad laminarnym uderzeniem strumienia o dużej prędkości w poruszające się powierzchnie. Podczas zaklinania strumienia cieczy z dużą prędkością ciecz strumieniowa rozprzestrzenia się promieniście w pobliżu miejsca uderzenia, tworząc cienką blaszkę. Blaszka ta jest następnie konwekowana w dół przez lepkie naciskanie narzucone przez ruchomą powierzchnię, tworząc charakterystyczną blaszkę w kształcie litery U. Keshavarz i in. donieśli o eksperymentach wykorzystujących newtonowskie i elastyczne strumienie cieczy uderzające w powierzchnie o dużej prędkości. Podzielili oni procesy uderzeniowe na dwa odrębne typy: "osadzanie" i "rozpryskiwanie"10. Aby uderzenie można było sklasyfikować jako osadzanie, ciecz strumieniowa musi przylegać do powierzchni, podczas gdy rozprysk charakteryzuje się płynną blaszką, która oddziela się od powierzchni, a następnie rozpada się na kropelki. Opisano również trzeci reżim uderzeniowy – "rozpryskiwanie". W tym, stosunkowo rzadkim, reżimie blaszka pozostaje przyczepiona do powierzchni, tak jak w przypadku "osadzania", ale drobne kropelki są wyrzucane z okolic przedniej krawędzi blaszki. W późniejszych badaniach nad nienewtonowskimi efektami płynów, Keshavarz i in. doszli do wniosku, że próg rozprysku/osadzania jest głównie określany przez liczby Reynoldsa i Deborah, podczas gdy kąt uderzenia strumienia i stosunek prędkości dżetu do prędkości powierzchniowej mają tylko niewielki wpływ11. W eksperymentach przeprowadzonych przy zmiennym ciśnieniu powietrza otoczenia Moulson i in. odkryli, że próg rozprysku/osadzania Reynoldsa dramatycznie wzrasta wraz ze spadkiem ciśnienia powietrza otoczenia (tj. wyższe ciśnienie otoczenia sprawia, że strumienie są bardziej podatne na rozpryskiwanie), podczas gdy spadek ciśnienia powietrza otoczenia poniżej pewnego progu całkowicie tłumi rozpryskiwanie12. Odkrycie to silnie sugeruje, że siły aerodynamiczne działające na lamelę odgrywają kluczową rolę w powodowaniu unoszenia się lameli i późniejszego rozpryskiwania. W ostatnich pracach nad uderzeniem z dużą prędkością w podłoże o dużej prędkości, Sterling wykazał, że w przypadku prędkości podłoża i warunków strumienia zbliżonych do progu rozprysku, rozpryski mogą być wywołane przez bardzo małą zlokalizowaną chropowatość powierzchni i niewielką niestabilność strumienia. Wykazał również, że w tych warunkach podnoszenie się i ponowne przyczepianie lameli jest procesem stochastycznym13.
Opisany tutaj eksperymentalny protokół może być wykorzystany do badania innych sytuacji fizycznych związanych z oddziaływaniem płynu z poruszającą się powierzchnią o dużej prędkości. Na przykład, to samo podejście można zastosować do badania interakcji łopata-wir helikoptera (pod warunkiem, że płyn wirowy był zabarwiony cząstkami znacznikowymi) i zrobotyzowanego natryskiwania powierzchni.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Sprzęt do konfiguracji armaty powietrznej</td></tr><tr><td>30-galonowy zbiornik powietrza</td><td>Steel Fab</td><td>A10028</td><td></td></tr><tr><td>Elektromagnetyczny zawór grzybkowy Parker</td><td>Hannifin Corp.</td><td></td><td></td>#16F24C2164A3F4C80</tr><tr><td>Wąż</td><td></td><td></td><td></td>gumowy 1,5 "NPT</tr><tr><td>Prostokątna rura stalowa</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mechanizm zatrzymujący</td><td>Dostosowane</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Płyty ze stali nierdzewnej</td><td>Dostosowane</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drewniany pocisk</td><td>Dostosowana</td><td></td><td></td></tr><tr><td>żarówka</td> <td>o wysokiej intensywności 1 kWAnaliza fotograficzna Sp. z o.o.</td><td></td><td></td>T986851</tr><tr><td>Arkusz</td><td></td><td></td><td></td>dyfuzora światła</tr><tr><td>Czujnik optyczny</td><td>BANNER</td><td>SM312LV</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Sprzęt do ustawiania silnika wirującego dysku</td></tr><tr><td></td><td>WEG</td><td>TEFC-W22</td><td></td></tr><tr><td>Łożyska</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dysk</td><td>Dostosowany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Światłowodowe źródło światła</td><td>Światłowody Technologia Incorporated</td><td>MO150AC</td><td></td></tr><tr><td>Matryca LED o wysokiej intensywności</td><td>Torshare Ltd.</td><td>TF10CA</td><td></td></tr><tr><td>Vacuum</td><td>Ridge Tool Company</td><td>WD09450</td><td></td></tr><tr><td>Interrupter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr> Dostosowane<td colspan="4">Współdzielone wyposażenie dla obu urządzeń</td></tr><tr><td>Szybka kamera filmowa Phantom v611</td><td>Vision Research Inc.</td>Szybka kamera filmowa <td>V611</td><td></td></tr><tr><td>Phantom v12</td><td>Vision Research Inc.</td><td>Obiektyw V12</td><td></td></tr><tr><td>Zoom 7000</td><td>Navitar Inc.</td><td>Zoom 7000</td><td></td></tr><tr><td>Obiektyw Zoom 6000</td><td>Navitar Inc.</td><td>Zoom 6000</td><td></td></tr><tr><td>Zbiornik sprężonego azotu</td><td>Praxair Technology, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Regulator ciśnienia</td><td>Praxair Technology, Inc.</td><td></td><td></td>PRS20124351CGA</tr><tr><td>Wąż do sprężonego azotu</td><td>Swagelok Company</td><td>SS-CT8SL8SL8-12</td><td></td></tr><tr><td>Wąż do cieczy</td><td>Swagelok Company</td><td>SS-7R8TA8TA8</td><td></td></tr><tr><td>Akumulatory akumulowane</td><td>, Inc.</td><td></td><td></td>A131003XS</tr><tr><td>Rozwiązania elektromagnetyczne</td> <td>zaworu</td> elektromagnetycznego Inc.<td>2223X-A440-00</td><td></td></tr><tr><td>Przetwornik ciśnienia</td><td>WIKA Instruments Ltd</td> <td># 50398083</td><td></td></tr><tr><td>Zespół dyszy</td><td>Dostosowany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>poli(tlenek etylenu)</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>gliceryny</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

wizualizacja zaparcia strumienia cieczy o dużej prędkości na ruchomej powierzchni

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Opisano dwa urządzenia do badania uderzeń strumienia cieczy na szybko poruszającą się powierzchnię: armatę powietrzną (do badania prędkości powierzchniowych między 0 a 25 m/s) i urządzenie do obracania dysku (do badania prędkości powierzchniowych między 15 a 100 m/s). Liniowy trawers armaty powietrznej to pneumatyczny system zasilany energią, który ma na celu rozpędzenie metalowej powierzchni szyny zamontowanej na drewnianym pocisku. Butla ciśnieniowa wyposażona w zawór elektromagnetyczny szybko uwalnia sprężone powietrze do lufy, wpychając pocisk w dół lufy armaty. Pocisk przechodzi pod dyszą natryskową, która uderza strumieniem cieczy w jej metalową górną powierzchnię, a następnie pocisk uderza w mechanizm zatrzymujący. Kamera rejestruje uderzenie strumienia, a przetwornik ciśnienia rejestruje ciśnienie wsteczne dyszy natryskowej. Układ wirującej tarczy składa się ze stalowego dysku, który osiąga prędkość od 500 do 3 000 obr./min za pośrednictwem silnika z napędem o zmiennej częstotliwości (VFD). System rozpylania podobny do tego z armaty powietrznej generuje strumień cieczy, który uderza w obracający się dysk, a kamery umieszczone w kilku optycznych punktach dostępowych rejestrują uderzenie strumienia. Nagrania wideo procesów uderzenia strumienia są rejestrowane i badane w celu określenia, czy wynikiem uderzenia jest rozpryskiwanie, rozpryskiwanie czy osadzanie. Aparaty te są pierwszymi, które polegają na szybkim oddziaływaniu strumieni cieczy o niskiej liczbie Reynoldsa na poruszające się powierzchnie o dużej prędkości. Oprócz zastosowań w przemyśle kolejowym, opisana technika może być wykorzystywana do celów technicznych i przemysłowych, takich jak produkcja stali, i może być odpowiednia dla szybkiego druku 3D.

Jak omówiono w sekcji wstępnej, trzy główne zjawiska związane z uderzeniem strumienia cieczy to depozycja, rozbryzg i rozprysk. Zachowania te obserwuje się za pomocą danych wideo zarejestrowanych przez szybkomówiące kamery filmowe ustawione w różnych punktach optycznych. Przykłady nieruchomych obrazów uzyskanych z nagrań wideo, przedstawiające trzy rezultaty uderzenia strumienia cieczy, pokazano na Rysunku 3. Rysunek 3A przedstawia depozycję strumienia cieczy, w której ciecz płynie całko...

Opisano dwa eksperymentalne urządzenia do badania uderzenia strumienia cieczy w poruszającą się powierzchnię o dużej prędkości: urządzenie z armatą powietrzną i urządzenie z wirującym dyskiem. Aparatura służy do określania optymalnych podejść do stosowania płynnego modyfikatora tarcia (LFM) na torach kolejowych w celu kontroli tarcia na szczycie szyny.

Wizualizacja zaparcia strumienia cieczy o dużej prędkości na ruchomej powierzchni

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

Ogólnym celem następnego eksperymentu jest zbadanie uderzenia strumienia cieczy z wolnej powierzchni o powierzchnie poruszające się z dużą prędkością. Zostaje to zrealizowane przy użyciu dwóch różnych zestawów aparatury. Pierwszym z nich jest obracająca się tarcza o prędkości maksymalnej 100 metrów na sekundę, na którą dysza rozpyla strumień cieczy.Kamery wideo rejestrują uderzenie cieczy o powierzchnię do późniejszej analizy. Drugim urządzeniem jest działo szynowe zasilane sprężonym powietrzem, zdolne do wystrzeliwania pocisku z prędkością do 25 metrów na sekundę. Pocisk przelatuje pod otworem, z którego wytłaczany jest cienki strumień cieczy.Kamera rejestruje wideo do analizy uderzenia. Następnie analiza nagrania pozwala na charakterystykę i ilościowe określenie uderzenia powierzchni strumienia. Wyniki wykazują istnienie trzech różnych typów zachowania podczas uderzenia, a przejścia między tymi zachowaniami zależą od kilku zmiennych.Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu mechaniki płynów z wolną powierzchnią, w szczególności w odniesieniu do charakterystyki rozprzestrzeniania się wycieku z wolnej powierzchni podczas uderzenia w ruchomą powierzchnię. Może być również wykorzystana do badania mechaniki płynów w obszarze ruchomych linii kontaktu. Niniejsze nagranie rozpoczyna się od prezentacji aparatury z wirującym dyskiem po przygotowaniu cieczy testowej.Ten schemat przedstawia ogólny widok systemu. Tarcza jest napędzana silnikiem elektrycznym z falownikiem. Dysza jest ustawiona tak, aby kierować strumień cieczy testowej na powierzchnię tarczy. Kamery.Należy zarejestrować interakcję powierzchni cieczy. Rozpocznij sprawdzanie aparatury, upewniając się najpierw, że zawór dopływu powietrza do łożyska powietrznego jest otwarty. Manometr powinien wskazywać ciśnienie w zakresie od 60 do 80 PSI.Następnie należy usunąć wszelkie elementy, które mogłyby utrudniać ruch tarczy, a następnie obrócić tarczę. Wykonaj kilka obrotów w każdym kierunku, aby sprawdzić, czy nie występują żadne problemy. Przejdź do pracy z systemem cieczy testowej.Przymocuj i zabezpiecz akumulator gazu sprężonego używany do utrymania ciśnienia cieczy testowej. Po przygotowaniu, wprowadź trzy kilogramy cieczy testowej lub odpowiedni płyn do otworu wlotowego akumulatora. W pierwszej kolejności wykonaj wszystkie niezbędne połączenia.Podłącz port gazowy akumulatora do butli z azotem za pomocą regulatora ciśnienia. Następnie podłącz port cieczowy akumulatora do dyszy natryskowej. W dalszej kolejności uruchom oprogramowanie sterujące tarczą i napędem, a następnie sprawdź obie kamery wideo.Każda z nich posiada obiektyw o dużym powiększeniu i jest umieszczona w odległości 35 centymetrów od punktu uderzenia strumienia, co pozwala na rejestrację różnych widoków. Ustaw źródło światła światłowodowego o mocy 150 watów, aby uzyskać równomiernie oświetlone tło, po czym można rozpocząć testy, gdy wszystkie komponenty systemu są gotowe.Użyj sterownika falownika, aby ustawić prędkość tarczy na pożądaną wartość. W tym przypadku jest to około 1000 RPM w oprogramowaniu sterującym. Kliknij przycisk sekwencji testowej, aby rozpocząć zautomatyzowany test.Podczas testu oprogramowanie określa optymalne parametry. Monitoruje prędkość powierzchniową, ciśnienie wsteczne dyszy oraz temperaturę i uruchamia kamery po zakończeniu testu. Zapisuje wideo i inne dane; eksperymenty można również przeprowadzać przy użyciu armaty pneumatycznej.Armata pneumatyczna składa się ze stalowej lufy, która jest poddawana ciśnieniu przez zbiornik powietrza. Pocisk wykonany jest z drewna z metalową powierzchnią górną, w którą uderzy strumień cieczy. Dysza znajdująca się nad lufą wytwarza strumień cieczy.Następnie należy przygotować trzy kilogramy cieczy testowej i wlać ją do otworu wlotowego cieczy w akumulatorze. Po zakończeniu tej czynności należy połączyć otwór wlotowy cieczy w akumulatorze z dyszą natryskową, a rurkę z otworu gazowego akumulatora podłączyć do butli z azotem. Następnie należy uruchomić regulator ciśnienia.Zakończ przygotowanie cieczy, ustawiając ciśnienie w akumulatorze na około 40 PSI. Następnie uruchom oprogramowanie sterujące. Po tym pobierz pocisk i wprowadź go do lufy armaty.Przesuń mechanizm stopujący do wylotu lufy. Następnie otwórz ciśnieniowy przewód doprowadzający powietrze do zbiornika. Napompuj zbiornik do ciśnienia w zakresie od 30 do 70 PSI, aby uzyskać pożądaną prędkość pocisku.W tym momencie należy sprawdzić konfigurację do rejestracji obrazu. Kamerę wysokiej prędkości należy ustawić obok dyszy strumienia, a lufę pistoletu pneumatycznego osłonić arkuszem dyfuzyjnym znajdującym się naprzeciwko kamery. Następnie należy zamocować światłowodowe źródło światła o wysokiej intensywności, aby świeciło przez dyfuzor i oświetlało miejsce uderzenia strumienia.Po przygotowaniu wszystkich elementów załóż maskę ochronną, aby zabezpieczyć się przed podmuchem armaty pneumatycznej. Przejdź do panelu sterowania armatą i naciśnij przycisk ostrzegawczy, aby zasygnalizować rozpoczęcie eksperymentu. Naciśnij przycisk na panelu sterowania pistoletem pneumatycznym, aby wystrzelić pocisk; zautomatyzowany system sterowania armatą pneumatyczną skoordynuje wówczas pracę każdego elementu aparatury.Aby ukończyć test w celu analizy danych, należy użyć komputera wyposażonego w oprogramowanie do przeglądania nagrań o wysokiej prędkości dla danego warunku testowego. Odtwórz wideo z uderzenia strumienia z normalną prędkością, aby zaobserwować i zarejestrować zachowanie dyszy. Po skalibrowaniu skali obrazu wyznacz odpowiedni przedział czasowy w filmie.Gdy strumień wyda się najbardziej stabilny, należy rozpocząć pomiar i zapisywanie interesujących wymiarów w punkcie uderzenia. W tym przypadku oprogramowanie służy do wyznaczenia promienia punktu stagnacji lameli. Przed kontynuacją należy zakończyć pomiar wszystkich wymiarów.Następnie przejdź przez 100 klatek obrazów. Powtórz pomiary, aby potwierdzić, że strumień i lamela są stabilne. Wyróżnia się trzy główne zjawiska związane z uderzeniem strumienia cieczy o ruchome powierzchnie: osadzanie, rozprysk kropelkowy oraz rozbryzg.Te przykładowe obrazy zostały uzyskane z nagrań wideo podczas eksperymentów, w których strumień cieczy płynął prosto i stabilnie w kierunku powierzchni. W przypadku depozycji strumień przylega do powierzchni i pozostaje na niej. W pozostałej części eksperymentu zjawiska rozprysku i rozbryzgu występują wtedy, gdy strumień cieczy przylega do powierzchni uderzenia tylko częściowo.Przejście między zachowaniem osadzania a rozpryskiem jest funkcją wielu zmiennych, w tym średnicy strumienia, prędkości strumienia i powierzchni, lepkości strumienia, ciśnienia powietrza w otoczeniu, a nawet chropowatości powierzchni. Na przykład w tym filmie osadzanie strumieniowe obserwuje się, gdy strumień uderza w pierwszą powierzchnię o chropowatości 510 nanometrów oraz w drugą powierzchnię o chropowatości 160 nanometrów. W przeciwieństwie do tego, rozprysk występuje, gdy strumień uderza w trzecią powierzchnię o chropowatości 16 nanometrów.Uderzenie strumienia cieczy w ruchomy podłoże jest zjawiskiem niezwykle złożonym pod względem fizycznym. Aparatura przedstawiona w tym filmie pozwala na badanie uderzeń strumienia w kontrolowany sposób naukowy.

visualization-of-high-speed-liquid-jet-impaction-on-a-moving-surface

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Wizualizacja uderzenia strumienia cieczy o dużej prędkości w ruchomą powierzchnię

Procedura badania przepływów przejściowych w pobliżu granic za pomocą wysokiej rozdzielczości, szybkiej prędkości obrazowania cząstek (PIV) jest opisana tutaj. PIV to nieinwazyjna technika pomiarowa mająca zastosowanie do każdego optycznie dostępnego przepływu poprzez optymalizację kilku ograniczeń parametrów, takich jak właściwości obrazu i zapisu, właściwości arkusza laserowego i algorytmy analizy.

Szybkie obrazowanie cząstek w pobliżu powierzchni

Wpływ kropli płynów nienewtonowskich jest złożonym procesem, ponieważ różne parametry fizyczne wpływają na dynamikę w bardzo krótkim czasie (mniej niż jedna dziesiąta milisekundy). Wprowadzono technikę szybkiego obrazowania w celu scharakteryzowania zachowań zderzeniowych różnych płynów nienewtonowskich.

Technika szybkiego obrazowania do badania dynamiki uderzeń kropli płynów nienewtonowskich

Trójwymiarowy system prędkości śledzenia cząstek (3D-PTV) oparty na szybkiej kamerze z czterostopniowym rozdzielaczem jest opisany tutaj. Technika ta jest stosowana do strumienia strumienia z okrągłej rury w pobliżu dziesięciu średnic w dół rzeki pod numerem Reynoldsa Re ≈ 7000.

Trójwymiarowa prędkość śledzenia cząstek do zastosowań turbulencyjnych: przypadek przepływu strumieniowego

Przedstawiono protokół do badania wpływu fal na dynamikę uderzeń kropel w przepływające warstwy cieczy.

Kontrola filmu w celu zbadania wpływu fal na dynamikę oddziaływania kropel na cienkie, płynące warstwy cieczy

Ten protokół demonstruje podstawową konfigurację eksperymentalną dla eksperymentów z wejściem do wody z swobodnie spadającymi kulami. Omówiono metody zmiany powierzchni cieczy za pomocą przenikalnych tkanin, przygotowania kulek niezwilżających chemicznie oraz etapów wizualizacji rozprysków i ekstrakcji danych.

Uderzenia swobodnie spadających kul w głębokim basenie cieczy ze zmienionymi warunkami powierzchni płynu i impaktora

Ten protokół umożliwia efektywne zbieranie eksperymentalnych obrazów uderzeń kropel cieczy z dużą prędkością oraz szybką analizę tych danych w partiach. Aby usprawnić te procesy, metoda opisuje, jak skalibrować i ustawić aparaturę, wygenerować odpowiednią strukturę danych i wdrożyć skrypt do analizy obrazu.

Wysokoprzepustowa analiza uderzeń kropel cieczy

Ten protokół przedstawia działanie i zasady działania cylindrycznych i planarnych strumieni cieczy kriogenicznych w skali mikronowej. Do tej pory system ten był używany jako cel o wysokiej częstotliwości powtarzania w eksperymentach laserowo-plazmowych. Przewidywane zastosowania interdyscyplinarne obejmują astrofizykę laboratoryjną, materiałoznawstwo, a ostatecznie akceleratory cząstek nowej generacji.

Kriogeniczne dysze cieczy do odkrywania nauki o wysokiej powtarzalności

Ten film opisuje podstawy technik cyfrowej projekcji prążków, które zapewniają gęste pomiary 3D dynamicznie zmieniających się powierzchni. Demonstruje również projekt i działanie szybkiego binarnego systemu defoksji opartego na tych technikach.

Szybkie i szybkie obrazowanie wideo z cyfrowymi technikami projekcji prążków

Opisujemy proces zmiany in situ powierzchni Si (001) potraktowanej HF w stan hydrofilowy lub hydrofobowy poprzez napromieniowanie próbek w komorach mikroprzepływowych wypełnionych roztworem H2O2/H2O (0,01%-0,5%) lub roztworami metanolu za pomocą impulsowego lasera UV o stosunkowo niskiej płynności impulsów.

Selektywna modyfikacja obszaru zwilżalności powierzchni krzemu za pomocą pulsacyjnego naświetlania laserem UV w środowisku ciekłym

Opisujemy konstrukcję spektrometru CW-SBS do szybkiego rozpraszania Brillouiny stymulowanego falami ciągłymi. Spektrometr wykorzystuje lasery diodowe o pojedynczej częstotliwości i atomowy filtr wycinający do pozyskiwania widm transmisyjnych mętnych/niemętnych próbek o wysokiej rozdzielczości spektralnej przy prędkościach do 100 razy większych niż w przypadku istniejących spektrometrów CW-SBS. To ulepszenie umożliwia szybką analizę materiału Brillouina.<br...

Szybki spektrometr rozpraszania Brillouina stymulowany falami ciągłymi do analizy materiałów

Poznaj metodę wizualizacji strumienia cieczy uderzającego w szybko poruszającą się powierzchnię przy użyciu wirującego dysku i działa pneumatycznego. Technika ta umożliwia optymalizację modyfikatorów tarcia na torach kolejowych.

Wizualizacja zaparcia strumienia cieczy o dużej prędkości na ruchomej powierzchni

Przeglądaj więcej filmów