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Article de méthode

Développement d'une installation expérimentale pour la mesure du coefficient de restitution sous vide Conditions

8K vues

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DOI :

10.3791/53299

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29 mars 2016

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Dans cet article

Résumé

Le coefficient de restitution est un paramètre qui décrit la perte d'énergie cinétique en cas de collision. Ici, une configuration en chute libre dans des conditions de vide est conçu pour être en mesure de déterminer le coefficient de paramètre de restitution pour les particules dans la gamme micromètre avec des vitesses d'impact élevées.

Résumé

La méthode des éléments discrets est utilisé pour la simulation des systèmes de particules pour décrire et analyser, de prévoir et ensuite optimiser leur comportement pour les étapes individuelles d'un processus ou même tout un processus. Pour la simulation avec des contacts se produisent entre particules et des particules de parois, la valeur du coefficient de restitution est nécessaire. Il peut être déterminé expérimentalement. Le coefficient de restitution dépend de plusieurs paramètres tels que la vitesse d'impact. Surtout pour les particules fines de la vitesse d'impact dépend de la pression de l'air et à la pression atmosphérique de grandes vitesses d'impact ne peut pas être atteint. Pour cela, un nouveau dispositif expérimental pour les tests de chute libre dans des conditions de vide est développé. Le coefficient de restitution est déterminée par la vitesse d'impact et de rebond qui sont détectées par une caméra à grande vitesse. Pour ne pas gêner la vue, la chambre à vide est réalisé en verre. Aussi un nouveau mécanisme de libération de laisser tomber une seule particule sous videconditions est construit. A cause de cela, toutes les propriétés de la particule peut être caractérisée au préalable.

Introduction

Poudres et granulés sont partout autour de nous. Une vie sans eux est impossible dans les sociétés modernes. Ils apparaissent dans les aliments et les boissons que les céréales ou même de la farine, le sucre, le café et le cacao. Ils sont nécessaires pour les objets utilisés quotidiennement comme le toner pour imprimante laser. Aussi l'industrie plastique est pas imaginable sans eux, car le plastique est transporté sous forme granulaire avant qu'il ne soit fondu et donné une nouvelle forme. Après Ennis et al. 1 au moins 40% de la valeur ajoutée à l'indice des États-Unis d'Amérique de prix à la consommation par l'industrie chimi....

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Protocole

1. Des expériences avec des particules plus grossières ou égale à 700 um

  1. Préparation de l'installation expérimentale
    1. Retirer le manchon et soulevez le capot supérieur de la chambre à vide. Placer la plaque de base constituée du matériau de paroi souhaitée dans la chambre à vide. Tournez la partie inférieure du côté de la chambre à vide pour glisser dans la plaque avec soin par les mains.
    2. Placer exactement une des particules à examiner avec des pincettes dans le centre de la plaque de base. Ensuite ajuster la hauteur de l'appareil avec un pied de telle sorte que la plaque de base se trouve dans le quart inférieur du champ visuel e....

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Résultats

Pour les particules de verre d'analyse d'un diamètre de 100 um à 4,0 mm ont été éliminées à partir d'une hauteur initiale de 200 mm sur un socle en acier inoxydable avec une épaisseur de 20 mm.

La figure 6 montre les valeurs moyennes ainsi que les valeurs maximales et minimales pour le CDR en fonction de la taille des particules de pression et de dépression atmosphérique. La valeur moyenne de la CD.......

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Discussion

Pour valider la fonctionnalité de l’installation expérimentale en général, des tests avec des combinaisons de matériaux similaires à celles d’autres configurations établies (Antonyuk et al.5 et Wong et al.13) ont été réalisés. Comme des résultats très similaires ont été obtenus, la procédure générale semble fonctionner. Néanmoins, il convient de faire preuve de prudence à l’égard de la procédure et de l’analyse et d’apporter des améliorations supplémentaires.

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs n’ont aucune reconnaissance.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Caméra haute vitesse Olympus i-SPEED 3OlympusCaméra haute vitesse pour capturer l’impact des particules
Écran Olympus i-SPEED CDUOlympusÉcran pour fonctionner avec la caméra haute vitesse
Source lumineuse Olympus ILP-2OlympusSource lumineuse nécessaire pour prendre des vidéos à des fréquences d’images élevées
Pompe à vide Alcatel Pascale 2005 DAlcatelPompe à vide pour générer le vide pendant les expériences
Vacuomètre Alcatel CFA 212AlcatelVacuomètre pour mesurer le niveau de vide
i-SPEED Software Suite (Version de contrôle)Logiciel Olympuspour évaluer les vidéos
Perles de verreSigmund Lindner GmbHSiLibeads Type P (0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680, 4.000 mm)
SiLibeads Type S (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4 ; mm)
http://www.sigmund-lindner.com (voir le site Web du fournisseur pour plus d’informations sur les propriétés du verre)
Lunettes
de sécurité

Références

  1. Ennis, B. J., Green, J., Davies, R. The legacy of neglect. U.S. Chem. Eng. Prog. 90 (4), 32-43 (1994).
  2. Nedderman, R. M. Statics and Kinematics of Granular Materials. , Cambridge University Press. Cambridge. (1992).
  3. Seifried, R., Schiehlen, W., Eberhard, P.

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Réimpressions et autorisations

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