Abstract
高速移動する表面に液体ジェット衝突を調べるための2つの装置が記載されている：（0および25メートル/秒の間の表面速度を調べるための）空気砲装置及びスピニングディスク装置（15と100メートルの間の表面速度を調べるための/秒）。空気砲線形トラバース木製発射体の上部に取り付けられた金属レール面を加速するために設計された空気圧式エネルギー給電システムである。ソレノイドバルブを備えた加圧シリンダが急速に大砲バレルダウン発射を強制的に、バレルに加圧された空気を放出する。発射体は、金属上部表面上に液体ジェットを衝突スプレーノズルの下に移動し、発射体は、その後停止機構に当たる。カメラは、ジェット衝突を記録し、圧力変換器は、噴霧ノズルの背圧を記録する。スピニングディスクセットアップは、可変周波数ドライブ（VFD）を介して、モータ500回転〜3000の速度に達するスチールディスクから成る。スプレーシステムシ空気砲とmilarは、回転するディスク上に衝突する液体ジェットを生成し、いくつかの光学アクセスポイントに配置されたカメラは、ジェット衝突を記録する。ジェット衝突過程のビデオ記録を記録し、衝突の結果は、スプラッシュ、スプラッター、または堆積であるかどうかを決定するために調べられる。装置は、高速移動表面上の低レイノルズ数液体ジェットの高速衝突を伴うことが最初である。その鉄道産業用途に加えて、記載された技術は、製鋼のような技術的および工業目的に使用することができ、高速な3Dプリンティングに関連し得る。
Introduction
本研究では、転写効率及び均一な堆積結果の高度を実現しつつ移動する表面に液体ジェットの形でLFM（液体摩擦調整剤）を塗布するための戦略を決定することを目的とする。この目的を達成するには、表面を移動する上で液体ジェット衝突に影響を与える要因の包括的な理解を開発することを含む。
プロジェクトは、鉄道部門で使用される潤滑適用技術の効率を改善する必要性によって動機付けされる。燃料消費量と機関車メンテナンスコスト、摩擦改質剤の薄膜を低減する手段として、現在、従来の鉄道の線路の上レール表面に適用されている。最近の研究では、6％のエネルギー消費量が減少し、レールと車輪フランジレール上面用水性LFMの一種（TOR）摩擦制御を適用することは、50％ の1,2-超えてによる着用することを示した。他の研究では、レールトラックにLFMを適用することが減らすことが示されているの横力とノイズレベルも、より重要なこととして、トラックコルゲーションと脱線3,4の主な原因である転動疲労による損傷。これらの結果はさらに、東京地下鉄システム5上のフィールドテストで確認された。
LFMsは現在、カナダと米国全体で機関車の数十に装着エアーブラスト噴霧器から分配されている。この応用形態では、LFMは鉄道車両を移動させるの下に取り付けられた噴霧器により、線路の上部に適用される。必要な大容量高圧空気供給レベルが達成できない場合があるため、LFMアプリケーションのこのモードは、多くの鉄道機関車に実装するのは困難である。横風が元の軌道から逸脱する微細な噴霧液滴を生じさせるようにエア·ブラスト噴霧ノズルはまた、横風で操作された場合、高度に不規則なレールカバレッジを生成すると考えられている。横風も同じ可能性が高いため、ノズルファウリングに関与することが知られている理由。エアーブラスト噴霧器に関連する問題に起因して、鉄道部門は、現在、レールトラックにLFMアプリケーションへの代替アプローチを求めている。液体ジェットは、それらの低ドラッグ対慣性比にエフェクトを横風の影響を受けにくいですように、1つ実行可能な解決策は、（ - 霧状ではない）連続液体ジェットを用いてLFMを分配することを含む。さらに、噴霧ノズルに必要な高い空気圧と音量レベルが液体ジェット噴霧技術で必要とされないため、LFMアプリケーションの速度に対する効果的な制御を維持し、より合理的で堅牢な噴霧機構は、後者の行為。
類似の物理学、液滴衝突の面積は、集中的に研究されている。これは、移動乾燥滑らかな表面上の液滴の衝突のために、動作を飛散する粘度、密度、表面張力および衝突速度14,15の通常の成分を含む多くのパラメータに依存していることをいくつかの研究者によって発見された。バード
その実用的な重要性にもかかわらず、移動表面のジェット衝突は、学術文献ではほとんど注目されている。チウ·ウェブスターとリスターは、移動する表面に安定的かつ非定常粘性ジェット衝突を調べた実験の大規模な一連を行った、と著者は定常流ケース6のためのモデルを開発しました。 HLOD らは、追加の整数条件で未知の長さのドメイン上の三次ODEによって流れをモデル化し、実験結果7と予測構成を比較した。しかし、レイノルズ数を調べこれらの研究の双方に典型的な鉄道LFMアプリケーションに関連付けられたものよりもはるかに低い。 Gradeck らは、数値的及び実験的に各種の噴射速度、表面速度、及びノズル径条件8の下で移動する基板上にウォータージェット衝突の流れ場を調べた。藤本らは、さらに水9の薄膜で覆われて移動する基板に衝突する円形の水ジェットの流動特性を調べた。しかし、これら二つのプロジェクトは、本研究で用いたものに比べて比較的大きなノズル径と下面とジェット速度を使用。以前の実験数値、および分析研究は大量のデータを提供してもまた、大部分は、熱伝達パラメータではなく、ジェット飛散挙動液流プロセスに焦点を当てている。本研究で提供実験方法は、このように再液体ジェット応用技術に寄与する小さいジェットノズル直径および高速噴流および表面速度を含む条件下で、そのような技術を清澄。本発明の方法はまた、可動接触線に関連付けられた基本的な流体力学の問題についての知識を洗練する。
上記の研究は、一般的に、低速移動面と低速ジェットの相互作用が関与している。高速移動表面に層状の高速ジェット衝突の比較的少数の研究がなされている。高速液体ジェット衝突時に噴射液が薄いラメラを形成し、入射位置の近傍で半径方向に広がる。このラメラは、その後、粘性は、特性U字状薄板の製造、表面移動によって課される強制力により下流対流れる。 Keshavarz ら高速表面に衝突ニュートン弾性液体ジェットを用いた実験で報告されている。 「堆積＆：彼らは、2つの異なるタイプに衝突プロセスを分類した＃8221;そして「スプラッシュ」10。衝突が堆積として分類されるためには、スプラッシュが液滴に分裂する、その後、表面から分離し、液体ラメラことを特徴としているのに対し、ジェット液は、表面に付着している必要があります。第三の衝突政権も記載されている - 「スプラッタ」。これでは、ラメラが残る比較的まれ、レジームは「堆積」に関しては、表面に付着するが、微細な液滴は、薄板の前縁付近から吐出される。非ニュートン流体の効果のその後の研究では、Keshavarz らは、表面速度比が噴流衝突角とジェット速度はわずかな効果11を有しているのに対して、スプラッシュ/堆積閾値は、主に、レイノルズおよびデボラ数で決定されると結論。可変周囲圧力下で実施された実験では、Moulson らは発見したスプラッシュ/堆積閾値レイノルズ数は劇的にその周囲の空気の圧力の減少に伴って増加する（ すなわち 、より高い周囲圧力が飛散するジェットやすくする）、一定の閾値を下回る周囲圧力を減少させると完全に12スプラッシュを抑制している。この知見は、強くラメラに作用する空気力をラメラリフトオフおよびその後のスプラッシュの原因に重要な役割を果たしていることを示唆している。高速基板上に高速衝突に関する最近の研究では、スターリングスプラッシュ閾値に近い基板の速度及び噴射条件に対して、スプラッシュが非常に小さい局所的な表面粗さとマイナージェット不安定によってトリガされることを示した。彼はまた、これらの条件下でラメラリフトオフ及び再付着が確率過程13であることを示した。
ここに記載の実験プロトコルは、高速移動表面と流体との相互作用に関与する他の物理的な状況を研究するために使用することができる。例えば、同じアプローチは、ヘリコプターの宣伝ちらしを研究するために使用することができる電子ボルテックス（渦流体がトレーサ粒子で着色している場合）との相互作用表面のロボットのスプレー。
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Protocol
1.スピニングディスクデバイス
- 表中の所望の試験条件及び記録試験条件（ 例えば、周囲温度、流体特性、ジェット及び表面速度など ） を識別する。
- 材料の調整
- 衝突試験用のグリセリン - 水またはPEO-グリセリン水溶液を調製する。
- PEO-グリセリンと水の試験の場合には、徐々に、24時間にわたって穏やかに磁気攪拌下で蒸留水1495.5グラムにPEO粉末（百万四百万、粘度平均分子量）4.5gを溶解する。過度の機械的劣化を防止するためにPEO試料を攪拌避ける。
- 次第に0.15％のPEOの濃度および50％グリセリン濃度の水溶液に到達するために24時間にわたって水溶液PEO溶液に、USPグレードのグリセリン1.5kgのを追加。
- ミニへの各テストの前と後のRT下の気密容器内に別々に試験液を保存するマイズ蒸発、周囲の空気と汚染から吸水。特徴づけ、準備の5日以内に液体を噴霧する。
- 衝突試験用のグリセリン - 水またはPEO-グリセリン水溶液を調製する。
- 実験のパフォーマンス
- ことを確認しスピニングディスクエアベアリングの空気供給バルブが開いており、圧力ゲージの読みは正しい動作範囲（60〜80）まで加圧している。ディスクとベアリングに問題をチェックするために5回転をディスクの動きを妨げ、両方の方向に手でディスクを回すかもしれないクリア何でも。
- クリーンで安全な圧縮ガスは、試験流体の加圧にアキュムレータを閉じた。 1ガロンアキュムレータの流体ポートに試験液の3キロを注ぐ。
- 圧力調整器を経由して窒素タンクにアキュムレータのガスポートを接続します。ジェットスプレーノズルにアキュムレータの流体ポートに接続します。
- 制御システムは、高速イメージングシステムをセットアップする。
- スピニングディスク制御ソフトウェア及びVFD制御ソフトウェアを起動する。位置2つの高速シネ35センチメートル離れ衝突点からカメラやつの角度からの衝突点をキャプチャするために高倍率レンズを調整する。
- 最高の画質（ 図1）のために均等に点灯してバックグラウンドを達成するために、150 Wの光ファイバ光源を調整します。この時点で、制御システムの電源は、カメラ調整を容易にする。
- 期待通りにシステムが機能していることを確認するために、制御ソフトウェアで「セルフチェック」ボタンをクリックすることにより、セルフチェックルーチンを実行します。
- ジェット衝突テストを実行します
- VFD制御ソフトウェア（500〜3,000 RPM）で所望の値にディスク速度を設定します。
- テストを実行するには、「テストシーケンス」ボタンをクリックすることにより、制御ソフトウェアから自動化された実験的なシーケンスを起動します。ソフトウェアは、自動的に最適なパラメータを決定し、それに応じてテストを実行するためのシステムの各コンポーネントを調整する。
- （例えば、 図2のスクリーンショットを参照）、得られた衝突テスト映像を保存します。読み取りおよび記録面速度制御ソフトウェアからの圧力と温度をバックてノズル。
注：各試験の後、ディスククリーニングシーケンスは、ディスク表面をすすぎ、乾燥させるために自動的に実行されます。すべての試験流体残基が除去されるまで、必要に応じて洗浄サイクルを繰り返す。
注意：水、グリセリン溶液試験流体は、クリーニングシーケンスを用いて洗浄することができるが、他のLFMsは、アセトンなどの有機溶媒で洗浄する必要がある。このような場合には、ディスクに直接噴霧するのではなく、布に洗浄剤を適用する。
- データ分析
- 各試験条件（ 例えば 、流体特性、周囲温度、表面粗さなど ）に関する情報を含むスプレッドシートを準備する。
- シネ閲覧ソフトで記録されたジェット衝突イメージを開き、正常な時にフルビデオ録画を再生スピードとジェット衝突挙動を観察する。
- レコードの衝突の行動特性、実験設備との合併症を示すことが異常な傾向を記録する、準備されたスプレッドシートの（スプラッシュ/スパッタリング/堆積は図3を参照）。
- スプレッドシートにテスト結果と条件を保存します。レコードの注目すべき所見およびテストログ（ 例えば、スプラッシュ/蒸着閾値点、スプラッシュ/堆積遷移など ） の中で珍しい出現。必要なときにスクリーンショットを保存します。
- 画像分析測定および記録データを行う。
- 画面上のピクセルの測定ツールを起動します。オープン衝突画像は、画面上のピクセルの測定ツール（ 図4）を使用して画像におけるマイクロルーラーを測定することにより、画像スケールを較正する。
- 関心の寸法測定（ 例えば 、ラメラ広がり幅W、およびラメラよどみ点半径Rを、 図5を参照）、画素測定tと共にジェットが準備されたスプレッドシートで、ビデオおよび記録データに最も安定であるように思われるポイントでOOL。次にジェットラメラの両方が安定していることを確認するために100フレームの測定の最初のグループの後の測定値の別のグループを取る。グラフ上のプロットのデータ点とフィッティングカーブを完了します。
2.エアキャノンデバイス
- 所望の試験条件を特定し、ステップ1.1およびステップ1.2のように材料を準備します。
- 実験のパフォーマンス
- システム·制御ソフトウェアをパワーアップ。
- 大砲バレルに発射を挿入します。適切にテストします（ 図6）の後に発射体をキャプチャするバレル出口に近いストップ機構を移動します。
- 空気タンクに通じる加圧された建物のエアラインを開きます。希望発射速度に応じて、30 PSIと70 psiの間にタンクを加圧する。 30 PSIタンク圧力は約5の発射速度を提供します1m /秒、および70 PSIは周り25メートル/秒の速度を提供します。
- 試験流体の加圧用の圧縮ガスクローズアキュムレータを準備します。
- アキュムレータの流体ポートに試験液の3キロを注ぐ。液体ジェットスプレーノズルにアキュムレータガスバルブからチューブを接続し、最大300 PSIGにアキュムレータ圧を設定します。
- シザーズジャッキにカメラを取り付けます。ジェットスプレーノズルの次に位置プラットフォームにシザーズジャッキを固定します。
- カメラから横切って拡散シートの背後に配置プラットフォームに高輝度の光源を固定する。ソフトウェア制御インターフェースのビデオカメラのビューイング機能を使用して照明とカメラの位置を確認し、必要に応じて位置（ 図7）を調整する。
- 空気砲音爆風からの保護のためにイヤーマフを着用。
- 信号を複数回大砲のコントロールパネルのロックを解除し、操作パネル上の警告ボタンを押す実験開始。
- 空気砲バレルとの空気タンクを接続する電磁弁を開き、コントロールパネルのボタンを押してください。
- デバイスが発射と発射体が捕捉された後、流体および残留試験流体を除去するためのスポンジのクリーニングでそれを拭いてデバイスをクリーニング。最終的に、発射体の衝突面を乾燥させる。
- 固定（10cm）に距離を移動するための発射に必要な時間の量を測定することによって記録された高速ビデオに発射体の速度を測定する。ステップ1.5のようにデータを分析します。
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Representative Results
導入部分で説明したように、液体ジェット衝突に関連する3つの主要な行動は、蒸着、スプラッタスプラッシュある。これらのジェット衝突挙動は、種々の光の点に位置する高速シネカメラによって記録された映像データを用いて観察される。 3枚の噴射の結果を図3に示す描写ビデオ記録から得られた静止画の例としては、 図3（a）は、ジェットが衝突面に向かって完全に直線状で安定した流れで流れる液体ジェット堆積を示している。ジェットは、表面に付着し、残りの実験のために表面上に残る。ジェットどちら飛散（ 図3Bの残りは、液体ジェットが部分的にしか衝突面に付着した図3B及び図3Cは少ない最適な結果を図 ）または衝突時（ 図3C）をはね。
jove_content ">与えられた映像データのかなり簡単な性質を考えると、あいまいな結果は珍しくかつ再現性のある結果は、実験装置の両方から得られた。しかし、通常、非常に滑らかな表面粗さの条件を含む、非常にまれに、液体ジェットのラメラであるストリームは、衝突面（ 図8）からリフトオフさせるように表面上に液滴または粗さと相互作用することができる。等しく異常な状況では、流れの小さな乱れがどの表面上に、ジェットのばらつきを生成することができ埋伏長時間の表面から分離するためにジェットを引き起こす、増幅になる（ 図9）。これらの稀な現象は、典型的にのみ（再= 100〜2500）である。一貫性の高い表面速度および中間ジェット流体粘度のために発生する結果は、主にポンプとは異なり、で液体推進、試験液を、駆動用の蓄圧器の使用に入金され一定速度、非常に滑らかなアクション、したがって高度に一貫した、均一で安定した液流を生成する。/堆積特性を飛散するに関して、結果は、表面粗さが飛散する衝突噴流受けやすく減少、0.01〜1μmの間の範囲の平均粗さ高さの金属表面のためにあることを示している。例えば、 図3Aおよび図3Cは、同様のジェット表面速度条件下での衝突を示している。 図3Aにジェット堆積は、0.51ミクロンの平均粗さ高さを有し、表面で起こるが、平均粗さ高さは0.016であった（ 図3C）の場合、ジェットスプラッシュが発生する。粗この依存性はKeshavarz ら 10,11、表面粗さは、ラメラの厚さよりもかなり大きい多くの粗い表面に衝突を研究することによって観察されたものとは逆である。
液体ジェットの直径;液体粘度、密度、表面張力、表面速度及び粗さ; _contentは ">スプラッシュの閾値は、液体噴射速度の複雑な関数である。そして、周囲の空気特性スプラッシュのいくつかの簡単な理論が提案されているが10-12は 、現象の包括的な説明は、現在存在しない。通常12スプラッシュための前駆体であるラメラリフトオフは、ラメラ形状の関数であると考えられている。 図10に見られるように、ラメラ形状が複雑な関数そのものであるジェットと表面速度と液体の物理的特性を含む多くの変数、の。
ディスクデバイスを回転の光学構成の図1.。 こちらをクリックしてくださいトンOこの図の拡大版を表示します。
図2.典型的なビデオ録画のスクリーンショット。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図3.三つの典型的な流動様式。（A）の堆積、（B）スプラッター、（C）スプラッシュ。すべてのインスタンスでは、基板は右から左に移動し、ジェット径が564程度である。関連するジェットと、基板条件は、（A）V ジェット = 18.3メートル/秒、V 基板 = 7.50メートル/秒、μ ジェット = 0.0194 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 1180キログラム/ m 3であり、σ ジェット = 0.0656 N / M、再ジェット = 629、我々 ジェット = 3400。 （B）V ジェット = 9.5メートル/秒、V 基板 = 7.63メートル/秒、μ ジェット = 0.0097 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 998キロ/ m 3であり、σ ジェット = 0.0717 N / M、再ジェット = 552、私たちは、 ジェット = 709。 （C）V ジェット = 17.3メートル/秒、V 基板 = 7.71メートル/秒、μ ジェット = 0.0194 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 1180キロ/ m 3であり、σ ジェット = 0.0656 N / M、再ジェット = 594、私たちはジェット = 3040。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
ジェット径とラメラ地理の図4.測定画像処理ソフトウェアとmetry。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
特徴的なラメラ寸法を示すジェット衝突の図5.平面形ビューの概略図。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図6.空気砲機械的構成。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図7.空気砲光学構成。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
ジェットスプラッシュにジェット堆積からの遷移を示す図8の時間シーケンスこのシーケンスで遷移がそうでなければ乾燥基材に付着した、非常に微細な液滴によって引き起こされる。基板は= 7.52メートル/秒の速度V 基板で右から左に動いている。ジェット条件は、D ジェット = 564程度。 V ジェット = 17.5メートル/秒、μ ジェット = 0.0194 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 1180キロ/ m 3であり、σ ジェット = 0.0656 N / M、再ジェット = 600、私たちはジェット機= 3110。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
ジェットスプラッシュにジェット堆積からの遷移を示す図9の時間シーケンスこのシーケンスで遷移が流れを乱しジェットの小さな気泡によって引き起こされる。基板は= 7.43メートル/秒の速度V 基板で右から左に動いている。ジェット条件は、D ジェット = 564程度。 V ジェット = 15.8メートル/秒、μ ジェット = 0.0194 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 1180キロ/ m 3であり、σ ジェット = 0.0656 N / M、再ジェット = 542、我々 ジェット = 2530。 こちらをクリックしてください拡大版を表示この図の。
基板。基板速度V 基板 のレイノルズ数の関数としてのジェット直径の比は、図10ラメラ広がり幅は、300ジェットレイノルズ数75の再Sを与えて、60メートル/秒に15メートル/秒で変化させ条件は以下のとおりです。= 281ミクロンのD ジェット 。 V ジェット = 14.6メートル/秒、μ ジェット = 0.0701 N·秒/ m 2であり、ρ ジェット = 1220キロ/ m 3であり、σ ジェット = 0.0640 N / M、再ジェット = 71.4、我々 ジェット = 1140。
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Discussion
空気砲のセットアップに使用される発射体は、軽量、木製ベースで構成されている。わずかに多数の試験後の木材チップが、それはより効果的に停止機構に影響を与える際に粉々にする傾向があり、プラスチックまたは金属などの材料からなる発射、より運動エネルギーを吸収することが見出されている。木製の発射体の寸法は、空気の漏れを制限する、密接にスチールバレル内部に適合するように設計されている。合板の2つの層の間に固定さ1/8 "厚のゴムシートは、さらに、バレルの内側の周りにシールを強化する発射体の後ろに取り付けられている。液体ジェットは最小の干渉を有する1つの試験において3つのすべての面に衝突することができるように、発射体の上部に取り付けられた金属衝突面が異なる粗さの高さの3つの別々の金属板として固定され、2.5センチメートル離れて位置している。発射体の前面には、目の上のバーブとの空気力学的な鼻に成形されている鼻のE底内部のラッチ機構を持つ重いアルミボディを持つ停止機構は、インパクトの際に発射体に安全に接続するように。むしろ、所定の位置に固定されているよりも、停止機構は、発射をキャッチすると約60 CMによって後方にスライドさせる。この関数は、発射体からの運動エネルギーを消費し、材料の損傷を防ぎます。
空気砲装置に接続している高速シネカメラは、発射体表面上のジェット衝突を可視化する。カメラのワイドスクリーンCMOSセンサは1つが非常に高いフレームレート及び解像度で画像をキャプチャすることができる。 1kWの高輝度白熱光源は、視野を照明するために使用され、光拡散器シートを均一に点灯バックグラウンドを達成するために、光源と衝突点との間に配置される。二つのカメラおよび光源は、複数の角度からのビデオ録画をキャプチャするスピニングディスク装置にインストールされている。上方に位置Oneカメラ第2のカメラは側面図を記録しながら、衝突点は、ジェット衝突の正面図を記録する。カメラレンズは、試験流体との接触を防止し、各テストの後明視ウィンドウを提供するために、アセテートフィルムのシートで覆われている。サイドビューカメラは、局所的に軸を遮断することなく、衝突部位を照明する高強度の光ファイバ光源によって照明される。フロントビューカメラは、高強度、100 W、コリメートレンズを装着6700ルーメンの白色LEDアレイによって照明される。
二つの実験セットアップは、2特注のコントロールボックスによって電気的に制御されている。特注の制御ソフトウェアは、ユーザーがコントロールボックス内のUSB DAQシステムを介してデジタル信号とアナログ信号を生成し、収集することができる。コントローラは、実験設定（高速度カメラ、ライト、ノズル等 ）の各構成要素を制御するために、これらの信号を利用する。
記載さEXperimentalセットアップは、2つの別々のマシンは、表面速度の広い範囲を試験するために構築された制限されている。それは研究室の限られたスペース内で非破壊25メートル/秒よりも高い速度で移動する発射体を止めることは非常に困難であるため、空気砲のデバイスは、より遅い速度で動作させることができる。回転するディスクでは、ディスクの回転運動が順番に流体力学に影響を与える流体、上の関連求心力を引き起こすという懸念があった。空気砲（線表面速度）と、回転ディスク上の同じジェット条件と同じ表面速度でのテストのように不当であることが判明し、この懸念は、ほぼ同一の衝突特性が得られた。最大許容レイノルズ数は、液体ジェット分裂によって制限される。これらのセットアップに行われた実験では、1500のレイノルズ数を容易に達しました。高速セットアップの基板速度はVFDモータの容量によって制限される（ すなわち、最大の腐敗ational速度と抗力、慣性など ） を克服するための最大電力出力は、ディスク及びシャフトがバランスよく提供される。
記載の装置は、それらが少量の液体ジェットノズル径を用いて、高表面速度の条件上での高速液体ジェット衝突の研究（25〜100メートル/秒）を収容するように液体ジェット衝突を調べる既存の技術とは異なる。静止および低速移動する表面に発生する液体ジェット衝突プロセスは、高速の液体の蓄積と拡散パターンに対する表面の移動に関連したものとはかなり異なるので、記載された技術は、さらに下の液体ジェット衝突挙動に関する知識が存在することができ条件の広い範囲。液体ジェット衝突に関連したスプラッシュ、スプラッター、成膜プロセスに技術の焦点は、また以前に、熱伝達パターンに終始しているこの分野での知識のギャップに対処する。液体として、基板上へのジェット衝突は、今後の研究のための多くの可能な手段をもたらし、非常に複雑な多相流体力学の問題であり、記載された技術は、製鋼、インクジェット印刷、冷却、加熱および表面のような技術的および工業的用途の数のために使用することができるコーティング。
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Disclosures
著者らは、開示することは何もない。
Acknowledgments
自然科学とカナダの工学研究評議会（NSERC）とLBフォスター·レール·テクノロジーズ、（株）が共同でNSERC共同研究開発助成プログラムを通じて、この研究を支持した。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment for Air Cannon Set-Up | |||
| 30-gallon air tank | Steel Fab | A10028 | |
| Solenoid actuated poppet valve | Parker Hannifin Corp. | #16F24C2164A3F4C80 | |
| 1.5" NPT rubber hose | |||
| Rectangular steel tubing | |||
| Stop mechanism | Customized | ||
| Stainless steel plates | Customized | ||
| Wooden projectile | Customized | ||
| 1 kW high-intensity incandescent light | Photographic Analysis Ltd. | T986851 | |
| Light diffuser sheet | |||
| Optic sensor | BANNER | SM312LV | |
| Equipment for Spinning Disc Set-Up | |||
| Motor | WEG | TEFC-W22 | |
| Bearings | |||
| Disk | Customized | ||
| Fiber optic light source | Fiberoptics Technology Incorporated | MO150AC | |
| High intensity LED array | Torshare Ltd. | TF10CA | |
| Vacuum | Ridge Tool Company | WD09450 | |
| Interrupter | Customized | ||
| Shared Equipment for Both Devices | |||
| Phantom v611 high-speed cine camera | Vision Research Inc. | V611 | |
| Phantom v12 high-speed cine camera | Vision Research Inc. | V12 | |
| Zoom 7000 lens | Navitar Inc. | Zoom 7000 | |
| Zoom 6000 lens | Navitar Inc. | Zoom 6000 | |
| Compressed nitrogen tank | Praxair Technology, Inc. | ||
| Pressure regulator | Praxair Technology, Inc. | PRS20124351CGA | |
| Hose for compressed nitrogen | Swagelok Company | SS-CT8SL8SL8-12 | |
| Hose for liquid | Swagelok Company | SS-7R8TA8TA8 | |
| Accumulator | Accumulators, Inc. | A131003XS | |
| Solenoid Valve | Solenoid Solutions Inc. | 2223X-A440-00 | |
| Pressure transducer | WIKA Instruments Ltd | #50398083 | |
| Nozzle assembly | Customized | ||
| Glycerin | |||
| Poly(ethylene oxide) | |||
References
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