Summary
इस प्रोटोकॉल मुक्त गिरने क्षेत्रों के साथ पानी की प्रविष्टि प्रयोगों के लिए बुनियादी प्रयोगात्मक विंयास दर्शाता है । penetrable कपड़े के साथ तरल सतह के परिवर्तन के लिए तरीके, रासायनिक गैर गीला क्षेत्रों की तैयारी, और छप दृश्य और डेटा निष्कर्षण के लिए कदम पर चर्चा कर रहे हैं ।
Abstract
स्वच्छ पानी पर क्षेत्रों के कार्यक्षेत्र प्रभावों कई पानी प्रविष्टि जांच निस्र्पक गुहा गठन, स्पलैश क्राउन उदगम और Worthington जेट स्थिरता का विषय रहा है । यहाँ, हम छप गतिशीलता की जांच के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल की स्थापना जब चिकनी मुक्त-अलग गीला की गिरती क्षेत्रों, द्रव्यमान, और व्यास प्रभाव पतली penetrable कपड़े और तरल सर्फेक्टेंट द्वारा संशोधित एक गहरी तरल पूल की मुक्त सतह. जल प्रवेश जांच सुलभ, आसानी से इकट्ठा और जटिल द्रव यांत्रिकी के अध्ययन के लिए प्रयोग निष्पादित प्रदान करते हैं । हम निस्र्पक छप ऊंचाई के लिए एक स्वरित्र प्रोटोकॉल वर्तमान, प्रवाह जुदाई मैट्रिक्स, और प्रभाव कीनेमेटीक्स, और प्रतिनिधि परिणाम जो अगर हमारे दृष्टिकोण reproducing प्राप्त किया जा सकता है । तरीके लागू कर रहे है जब विशेषता छप आयाम लगभग ०.५ मीटर नीचे रहते हैं । हालांकि, इस प्रोटोकॉल अधिक से अधिक प्रभाव के लिए अनुकूलित किया जा सकता है रिलीज हाइट्स और प्रभाव वेग, जो नौसेना और उद्योग अनुप्रयोगों के लिए परिणाम के अनुवाद के लिए अच्छी तरह से augurs ।
Introduction
एक गहरे तरल पूल1 पर ठोस वस्तुओं के ऊर्ध्वाधर प्रभावों से उत्पन्न होने वाली छप गतिशीलता के लक्षण वर्णन सैन्य, नौसेना और औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे बैलिस्टिक मिसाइल जल प्रवेश और समुद्र सतह लैंडिंग2के लिए लागू है, 3,4,5. पानी की प्रविष्टि के पहले अध्ययन अच्छी तरह से एक सदी पहले6,7से अधिक आयोजित किए गए । यहां, हम स्पष्ट में गहराई प्रोटोकॉल और पानी की प्रविष्टि जांच के लिए सुसंगत परिणाम प्राप्त करने के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं की स्थापना । वैध प्रयोगात्मक डिजाइन सहायता करने के लिए, एक विधि सैनिटरी शर्तों के रखरखाव के लिए प्रस्तुत किया जाता है, चेहरे की स्थिति में परिवर्तन, क्वांटिटी पैरामीटर के नियंत्रण, प्रभाव सतह के रासायनिक संशोधन, और छप कीनेमेटीक्स के दृश्य ।
quiescent द्रव पर मुक्त गिरने हाइड्रोफिलिक क्षेत्रों के ऊर्ध्वाधर प्रभावों हवा के कोई संकेत कम वेग8पर फंसाने दिखाओ । हम पाते है कि तरल पदार्थ की सतह के ऊपर पतली penetrable कपड़े की नियुक्ति मजबूर प्रवाह जुदाई1के कारण गुहा गठन का कारण बनता है । सतह पर कपड़े की एक अल्प राशि उदारवादी वेबर संख्या की एक सीमा भर में छप रहा है जबकि पर्याप्त layering क्षेत्रों के रूप में छप क्षीणन द्रव प्रविष्टि1पर खींचें पर काबू पाने । इस अनुच्छेद में, हम हाइड्रोफिलिक क्षेत्रों के जल प्रवेश पर सामग्री ताकत के प्रभाव की स्थापना के लिए उपयुक्त प्रोटोकॉल की व्याख्या ।
गुहा hydrophobic प्रभाव से बौछार बनाने एक अच्छी तरह से विकसित छप मुकुट, प्राथमिक उच्च सतह के ऊपर जेट की दखलंदाजी जब उनके पानी पसंद8समकक्षों की तुलना के बाद का उदगम दिखाओ । यहां, हम रासायनिक हाइड्रोफिलिक क्षेत्रों की सतह को संशोधित करने के माध्यम से पानी repellency प्राप्त करने के लिए एक दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं ।
उच्च गति कैमरों के आगमन के साथ, छप दृश्य और लक्षण वर्णन और अधिक प्राप्य हो गए हैं । फिर भी, यात्रा के प्राथमिक धुरी के लिए एक एकल कैमरा ओर्थोगोनल के उपयोग के लिए क्षेत्र कॉल में मानकों की स्थापना की । हम बताते है कि ओवरहेड विचारों के लिए एक अतिरिक्त उच्च गति कैमरे का उपयोग फ़ैसला करना क्षेत्रों इरादा स्थान हड़ताल करने के लिए आवश्यक है ।
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Protocol
1. ऊर्ध्वाधर प्रभावों के लिए प्रयोग को विंयस्त
- आयाम के एक पारदर्शी पानी की टंकी लगभग ६० सेमी x 30 सेमी x ३६ सेमी (लंबाई x वजन x गहराई) ३२ L पानी के साथ भरें और एक मीटर शासक माउंट (' दृश्य स्केल ') अनुलंब कंटेनर के अंदर इस तरह कि आधार द्रव के ऊपर बैठता है, के रूप में चित्र 1aमें देखा ।
नोट: गहराई और टैंक की चौड़ाई से अधिक होना चाहिए 20 गुना सबसे बड़ा प्रयोग में प्रयुक्त क्षेत्रों के व्यास दीवार प्रभाव को सुनिश्चित करने के लिए9नगण्य हैं । अधिक से अधिक प्रवेश गति यहां वर्णित से अधिक टैंक गहराई की आवश्यकता होगी । ड्रॉप हाइट्स निर्धारित करने के लिए उपयोग किया गया दृश्य स्केल और ट्रैकिंग सॉफ़्टवेयर का अंशांकन खंड 7 में चर्चा है । - पानी के नीचे एक अतिरिक्त मीटर शासक रखें, जो आयामों को बढ़ाना कार्य कर सकता है । इस दृश्य पैमाने पर पानी के माप के लिए ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर जांचना के लिए प्रयोग किया जाता है ।
- एक टिका मंच का निर्माण (' रिलीज तंत्र ') है कि तरल पदार्थ के ऊपर क्षेत्रों को निलंबित कर देता है और नीचे घूमता है, जब जारी किया, के रूप में चित्र 1aमें देखा प्रभाव स्थान पर गुरुत्वाकर्षण से अधिक स्पर्श त्वरण को प्राप्त करने के लिए । तेजी से रोटेशन समर्थन लोचदार बैंड का उपयोग कर घटक के केंद्र के लिए टिका मंच को जोड़ने के द्वारा हासिल की है । परिणाम एक असमर्थित और गैर-घूर्णन प्रभाव है ।
नोट: मंच आसानी से 3 डी प्रिंटर के साथ गढ़े है । - प्रभाव परीक्षणों के लिए, जगह अंगूठे टिका मंच के आधार करने के लिए और यह ९० ° द्रव के ऊपर क्षेत्रों की नियुक्ति के लिए एक क्षैतिज स्थिति को घुमाएगी ।
नोट: जब अंगूठे मंच के आधार से जारी किया गया है कर्षण ट्रिगर है । - एक प्रतिक्रिया स्टैंड के लिए जारी तंत्र प्रत्यय, ऐसी है कि इस उपकरण के विभिंन ऊंचाइयों को समायोजित किया जा सकता है ।
- इस तरह कि रिलीज तंत्र दृश्य पैमाने के रूप में एक ही गहराई विमान के भीतर है टैंक के बगल में अपकार स्टैंड प्लेस । गिराए जाने को रोकने के लिए आवश्यकतानुसार अपकार स्टैंड के आधार पर वज़न जोड़ें ।
- अधिकतम वांछित प्रायोगिक ड्रॉप ऊंचाई के लिए जारी तंत्र को समायोजित करें । यह धारा 6 में चर्चा के रूप में इष्टतम छप दृश्य के लिए आवश्यक है और ब्याज की छप विशेषताओं सुनिश्चित कैमरे के देखने के फ्रेम के भीतर हमेशा से रहे हैं ।
- एक बहु एलईडी प्रकाश एक मुखर हाथ ऐसे कि प्रकाश कैमरे के ऊपर मुहिम शुरू की है, छप क्षेत्र पर नीचे देख देते हैं । परिवेश अकेले प्रकाश के लिए उच्च फ्रेम छप कीनेमेटीक्स निकालने की जरूरत दर पर दृश्य रोशन अपर्याप्त है ।
नोट: एक बहुत अधिक प्रकाश कभी नहीं हो सकता । - पानी की टंकी के पीछे एक काली स्क्रीन प्लेस के रूप में चित्र 2में देखा छप और गुहा दृश्य सहायता ।
- एक गिलास की रक्षा शॉक अवशोषक, जैसे एक बंद सेल स्पंज के रूप में, पानी की टंकी के नीचे और वजन के साथ प्रत्यय resurfacingिंग को रोकने के लिए जगह है ।
नोट: टैंक में द्रव की ऊंचाई ऐसे होना चाहिए कि क्षेत्र सदमे अवशोषक के साथ बातचीत नहीं करता है से पहले हवा गुहा10बंद चुटकी ।
2. क्वांटिटी पैरामीटर्स को नियंत्रित करना
- विभिन्न जन और व्यास के चिकनी क्षेत्रों के साथ प्रयोग आचरण । इस के लिए, polyoxymethylene (जैसे, Delrin) सिक्का बनाने गेंदों विशेष रूप से अच्छी तरह से काम करते है और कोई ढालना हिस्सा लाइन है । एक विश्लेषणात्मक संतुलन और Vernier कैलिपर क्रमशः के साथ आम जनता और व्यास उपाय ।
प्रभाव वेग जहां 
मी2 गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है उत्पंन करने के लिए हाइट्स एच की एक सीमा से अधिक प्रयोग आचरण । कैमरे के फ्रेम के भीतर दृश्य पैमाने के साथ ऊंचाई को मापने ।
नोट: प्रभाव वेग को मापने के लिए खंड 7 में discussed के रूप में वीडियो विश्लेषण उपकरण में ऑटो-ट्रैकिंग सुविधा का उपयोग करें ।- पानी और उपयुक्त सर्फेक्टेंट के द्रव मिश्रण के साथ प्रयोग आचरण (जैसे, ग्लिसरीन या साबुन) सतह तनाव को संशोधित करने के लिए । सतह टेन्सीमीटर के साथ सतह तनाव को मापने ।
- रेनॉल्ड्स नंबर
और वेबर 
संख्या की गणना, जहां दर्षाया द्रव का घनत्व है, डी क्षेत्र व्यास है, μ द्रव की गतिशील चिपचिपापन है और द्रव की सतह तनाव σ ।
प्रभाव वेग जहां 
मी2 गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है उत्पंन करने के लिए हाइट्स एच की एक सीमा से अधिक प्रयोग आचरण । कैमरे के फ्रेम के भीतर दृश्य पैमाने के साथ ऊंचाई को मापने ।
और वेबर 
संख्या की गणना, जहां दर्षाया द्रव का घनत्व है, डी क्षेत्र व्यास है, μ द्रव की गतिशील चिपचिपापन है और द्रव की सतह तनाव σ ।3. सैनिटरी प्रयोगात्मक शर्तों को बनाए रखने
- जबकि औद्योगिक nitrile दस्ताने पहनने और एक साफ स्कूप के साथ पानी की टंकी से क्षेत्रों को पुनः प्राप्त प्रयोगों का संचालन ।
चेतावनी: त्वचा स्वाभाविक रूप से तेलों जो प्रभाव और कलंक द्रव की स्थिति की गीलाता को प्रभावित कर सकते है पैदा करता है । - ९९% isopropyl शराब के साथ क्षेत्रों को साफ और 1 मिनट के लिए परीक्षण के बीच में अशुद्धियों के प्रभाव बाधा के लिए सूखी अनुमति देते हैं ।
- अगर कपड़े है कि प्रभाव के दौरान अलग तोड़ने का उपयोग कर, हर परीक्षण के बाद टैंक में पानी की जगह अगर स्क्रैप मैंयुअल रूप से एकत्र नहीं किया जा सकता है ।
- प्रयोग के अंत में, टैंक को खाली करें और इसे सूखने के लिए छोड़ दें ।
- एक प्रयोग से पहले, किसी भी अशुद्धियों को दूर करने के लिए पानी के साथ टैंक साफ ।
4. penetrable कपड़े के साथ सतह लेयरिंग
- प्रभाव परीक्षणों के लिए तैयार करने में वर्ग या दौर plies में कपड़े अलग । कपड़े की संकुचित मोटाई प्राप्त करने के लिए एक Vernier कैलिपर का प्रयोग करें ।
नोट: कपड़े मोटाई जब गीला बदल जाएगा । - धीरे तरल पूल की सतह के ऊपर सूखी कपड़े आराम करो । सुनिश्चित करें कि plies प्रभाव रिलीज से पहले वंश शुरू नहीं है और टकराव के बाद कपड़े की जगह तुरंत ।
- क्षेत्रों को रिहा करने से पहले टिका मंच के नीचे कपड़े की स्थिति के लिए एक साफ स्कूप का प्रयोग करें ।
- वैकल्पिक सामग्री लक्षण वर्णन के लिए एक कपड़े के नमूने का उपयोग कर निंनलिखित परीक्षणों का संचालन ।
- नमूना के लोचदार मापांक निर्धारित करने के लिए एक तन्यता परीक्षक का उपयोग कर तन्य परीक्षण करते हैं ।
- एक डिजिटल माइक्रोस्कोप का उपयोग करने के लिए कपड़े की एक सूक्ष्म दृश्य प्राप्त करने और फाइबर की लंबाई का निर्धारण एक इमेजिंग उपकरण का उपयोग कर ।
5. रासायनिक hydrophobic क्षेत्रों की तैयारी
- hydrophobic बेस कोट लगभग 15-30 सेमी के क्षेत्र की सतह से स्प्रे । सतह भिगोने से बचें । यह अतिरिक्त कोटिंग्स जोड़ने से पहले 1 \ u20122 मिनट के लिए सूखी चलो । दो और आधार कोट लागू करें । यह शीर्ष कोट लागू करने से पहले 30 मिनट के लिए शुष्क करने की अनुमति दें ।
नोट: अतिरिक्त सरफ़ेस की संख्या उत्पाद निर्माता की अनुशंसाओं के आधार पर भिंन हो सकती है । - hydrophobic शीर्ष कोट लगभग 15-सतह से 30 सेमी स्प्रे । सतह भिगोने से बचें । अतिरिक्त कोटिंग्स जोड़ने से पहले 1-2 मिनट के लिए इसे सूखा दो । शीर्ष कोट के दो या तीन और कोटिंग्स लागू करें । प्रकाश का उपयोग करें और पूर्ण उपयोग के लिए 12 एच के लिए 30 मिनट के लिए शुष्क करने की अनुमति दें ।
नोट: अतिरिक्त सतह कोट की संख्या उत्पाद निर्माता की सिफारिशों के आधार पर भिंन हो सकती है । - लगभग 20 परीक्षणों के बाद, hydrophobic कोटिंग अत्यधिक हैंडलिंग के कारण समझौता हो जाता है । ९९% isopropyl के साथ कोटिंग निकालें और चरण ५.१ और ५.२ दोहराएँ ।
6. छप दृश्य के लिए तुल्यकालन कैमरा
- तरल पदार्थ की सतह के साथ प्रभाव धुरी और लाइन में सीधा करने के लिए एक उपयुक्त लेंस के साथ एक उच्च गति कैमरा रखें ।
नोट: एक ५५ mm प्रधानमंत्री लेंस एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है । - जहां कपड़े के लिए इस्तेमाल किया जा रहे हैं, प्रयोग करने के लिए एक अतिरिक्त उच्च गति कैमरा जोड़ने के प्रभावों का एक शीर्ष नीचे देखने के लिए, के रूप में चित्र 1bमें देखा प्रदान करते हैं ।
- निंन चरणों का उपयोग कर कंप्यूटर पर एकाधिक कैमरे सिंक्रनाइज़ करें ।
- BNC केबल का उपयोग कर अतिरिक्त कैमरे के दोनों इनपुट टर्मिनलों के लिए क्षैतिज कैमरा के दोनों उत्पादन टर्मिनलों से कनेक्ट करें ।
- ट्रिगर स्विच क्षैतिज कैमरा केवल करने के लिए कनेक्ट करें ।
- दोनों कैमरों से एक बंद नेटवर्क रूटर कंप्यूटर से जुड़े में प्लग ईथरनेट केबल ।
नोट: एक रूटर के अभाव में, अलग कंप्यूटर के लिए कैमरों की ईथरनेट केबल कनेक्ट ।
- वीडियो अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में, निंनलिखित सेटिंग्स के साथ कैमरों विन्यस्त करें । १,००० एफपीएस की एक ंयूनतम करने के लिए फ्रेम दर सेट, वांछित संकल्प करने के लिए स्क्रीन संकल्प सेट । शटर गति 1 प्रति फ्रेम दूसरे और सेट ट्रिगर मोड को समाप्त करने के लिए सेट करें ।
- अधिकतम रिलीज ऊंचाई से, परीक्षण परीक्षण की एक श्रृंखला के संचालन के लिए सुनिश्चित करें कि Worthington जेट विमानों वीडियो फ्रेम के भीतर हैं ।
- कैमरा स्थिति समायोजित करें और इच्छित दृश्यावलोकन गुणवत्ता प्राप्त की है जब तक तदनुसार ध्यान केंद्रित ।
- रिकॉर्डिंग के बाद, एक उपयुक्त वीडियो विश्लेषण उपकरण का उपयोग कर वीडियो से गाढ़ापन और ज्यामितीय माप निकालें. ट्रैकर, एक खुला स्रोत विश्लेषण उपकरण या तुलनात्मक क्षमता के किसी भी सॉफ्टवेयर का प्रयोग करें ।
7. ट्रैकर सॉफ्टवेयर के साथ डिजिटलीकरण प्रभाव कीनेमेटीक्स
- ट्रैकर उपकरण बॉक्स से अंशांकन छड़ी का चयन करें और दृश्य स्केल (चित्रा 2a) के लिए यह मैच, यथासंभव लंबे समय के रूप में छड़ी बनाने ।
- अंशांकन स्टिक क्लिक करें और स्केलिंग मान छड़ी द्वारा फैले दृश्य पैमाने की लंबाई करने के लिए सेट । कि है, अगर अंशांकन छड़ी spans 1 सेमी पर दृश्य स्केल, सेट स्केलिंग मान 1 करने के लिए ।
नोट: यह सुनिश्चित करता है कि सॉफ्टवेयर से लिया गया माप सेंटीमीटर के क्रम में कर रहे हैं । - प्रारंभ और बंद करें क्लिक करके वीडियो प्लेबैक टॉगल और वांछित फ्रेम करने के लिए वीडियो सेट ।
- चुनें ट्रैकर उपकरण बॉक्स से छड़ी मापने और छप मुकुट ऊंचाई कश्मीरनिकालने, गुहा चौड़ाई बी, गुहा गहराई एल, और Worthington जेट ऊंचाई एच, के रूप में चित्र बीमें देखा,सी।
नोट: मापने छड़ी दोनों सिरों पर समायोज्य है और अंय toolbox चयन के साथ एक साथ इस्तेमाल किया जा सकता है । - का चयन करें ट्रैकर उपकरण बॉक्स से ट्रैक्टर और प्रभाव के संबंध में जुदाई कोण क्यू द्रव के उपाय, के रूप में चित्रा बीमें देखा । चांदा दोनों सिरों पर समायोज्य है और अंय toolbox चयन के साथ एक साथ इस्तेमाल किया जा सकता है ।
- लौकिक स्थिति और वेग डेटा रिकॉर्ड करने के लिए सॉफ्टवेयर में ऑटो ट्रैकिंग सुविधा का चयन करें । जब ट्रैकिंग वीडियो में स्पष्टता की कमी के कारण बाधित है, जब तक स्पष्टता प्राप्त की है और ऑटो ट्रैकिंग फिर से शुरू की है मैनुअल ट्रैकिंग का उपयोग करें ।
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Representative Results
इस स्थापित प्रोटोकॉल Worthington के रूप में 
चित्र 2cमें देखा वेबर संख्या की एक सीमा पर ऊर्ध्वाधर प्रभावों से उत्पंन जेट विमानों के पालन के लिए अनुमति देते हैं । ये परिणाम वाट्सन एट अल.1, जो सटीक प्रायोगिक के लिए प्रस्तुत डेटा का उत्पादन किया शर्तों के लिए संदर्भित किया जा सकता है में प्रकाशित कर रहे हैं । हम मुक्त तरल सतह के ऊपर फैला द्रव की संकीर्ण लंबी फिल्म पर ध्यान केंद्रित । 3 चित्रा में हम कपड़े की एक अल्प राशि दिखा रहा है, जबकि पर्याप्त लेयरिंग वापस स्पलैश छप छप । परिणाम गैर आयामी क्षेत्र व्यास डी का उपयोग कर के रूप में चित्र बीमें देखा जाता है ।
हम गैर-आयामी गुहा गुण जैसे गुहा गहराई, छप मुकुट ऊंचाई 
, गुहा चौड़ाई 
और वेबर संख्या 
में चित्र 4a-dके बीच संबंध दिखाते हैं । परिणाम एक अच्छी तरह से जलाया वातावरण में एक ही ललाट उच्च गति कैमरे के साथ कब्जा कर लिया है । एक प्रतिनिधि कैमरा दृश्य चित्रा बीमें देखा जाता है । चित्रा 4में प्रयोगात्मक की सीमा के पार, कपड़े की एक परत को प्रभावित एक क्षेत्र के द्वारा बनाई गई गुहाओं के आयामों को थोड़ा बदलाव दिखा ।
हम चेहरे की सतह के साथ प्रभाव के बाद क्षेत्रों के पथ पर विचार और गुहा चुटकी बंद होने तक लौकिक स्थिति डेटा ट्रैक के रूप में चित्र 5 एमें देखा जाता है । हम तो एक Savitzky-Golay फिल्टर11 के साथ डेटा को सुचारू करने के लिए प्रयोगात्मक शोर के प्रभाव से पहले संख्यात्मक भेदभाव को दूर । चित्रा 5b में जिसके परिणामस्वरूप वेग घटता फिर बल विश्लेषण के लिए 
आवश्यक प्राप्त करने के लिए संख्यात्मक भेदभाव करने से पहले चिकनी कर रहे हैं ।
चित्र 1. प्रयोगात्मक सेटअप की योजनाबद्ध । (एक) उच्च गति कैमरों ललाट कैमरे के ऊपर तैनात प्रसार प्रकाश व्यवस्था के साथ ललाट और उपरि विचारों पर कब्जा । ट्रिगर स्विच वैकल्पिक है, कंप्यूटर पर वीडियो रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर में मैनुअल नियंत्रण की उपलब्धता को देखते हुए । (ख) द्रव के ऊपर एक पतली penetrable कपड़े पर हाइड्रोफिलिक क्षेत्र प्रभाव के फोटो अनुक्रम, उपरि कैमरे का उपयोग फिल्माया । एक काली बिंदी मुक्त गिरावट के दौरान कोई रोटेशन मौजूद सुनिश्चित करने के लिए प्रयोग किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 2. एक अनछुए सतह पर hydrophobic क्षेत्र के प्रभाव के लिए दृश्य छप । फोटो अनुक्रम से पता चलता है (एक) पानी की प्रविष्टि, (ख) छप मुकुट उदगम और हवा फंसाने, (ग) Worthington जेट गठन और, (घ) एक प्रतिनिधि छप के लिए जेट गोलमाल । क्षेत्रः मी के 
प्रभाव वेग है । एक मीटर स्टिक के लिए वीडियो विश्लेषण उपकरण के भीतर माप जांचना, 
छप मुकुट ऊंचाई, गुहा चौड़ाई 
, गुहा गहराई 
जुदाई कोण 
और Worthington जेट ऊंचाई 
को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 3. वेबर संख्या (
) भर में छप हाइट्स । (a) Worthington जेट ऊंचाई 
बनाम , ( 
b) में दिखाए गए बनाम के साथ । संख्या पूर्ववर्ती "प्लाई" कपड़े की परतों को नोट । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 4. वेबर संख्या में गुहा आयाम के रूपांतर । संबंध के बीच और (क) जुदाई कोण 
, (ख) गुहा गहराई 
, (ग) स्पलैश मुकुट ऊंचाई , और (घ) गुहा चौड़ाई । गुण क्षेत्रः व्यास, 
के संदर्भ में गैर आयामी हैं । त्रुटि पट्टियां प्रत्येक बिंदु पर पांच परीक्षणों के औसत के लिए मानक विचलन को निरूपित करते हैं । चित्रा वाट्सन एट अल.1से संशोधित किया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 5. पानी के नीचे वंश के दौरान क्षेत्र के प्रतिनिधि कीनेमेटीक्स । के अस्थाई पटरियों (क) ऊर्ध्वाधर स्थिति 
और (ख) 0 
-4-पानी के ऊपर कपड़े की परतों के साथ क्षेत्रों को प्रभावित करने के लिए वेग । पथ क्रमशः क्षेत्र व्यास, और प्रभाव वेग 
के मामले में गैर आयामी हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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Discussion
इस प्रोटोकॉल प्रयोगात्मक डिजाइन और एक गहरी तरल पूल पर मुक्त गिरने क्षेत्रों की जांच के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का वर्णन । हम ऊर्ध्वाधर प्रभावों के लिए प्रयोग को विंयस्त करने के लिए आवश्यक कदम पर प्रकाश डाला द्वारा शुरू करते हैं । यह एक पर्याप्त बड़ी छप क्षेत्र के उपयोग के साथ एक आदर्श छप वातावरण बनाने के लिए महत्वपूर्ण है कि इस तरह की दीवार प्रभाव9नगण्य हैं, और कीनेमेटीक्स निकालने के लिए एक उपयुक्त दृश्य पैमाने12,13,14 ,15,16,17,18,19,20,21। जबकि सदमे अवशोषक अतिरिक्त प्रयोगशाला सामग्री से तात्कालिक किया जा सकता है, वे पानी के साथ प्रयोग से पहले साफ किया जाना चाहिए और एक उचित एजेंट को हटाने गंदगी । सदमे अवशोषक और टैंक को साफ करने के लिए विफलता एक प्रयोग के दौरान अशुद्धियों की शुरूआत करने के लिए नेतृत्व और छप विशेषताओं को बदल सकते हैं । साहित्य में, वहां प्रयोगात्मक सफाई के रखरखाव के बारे में विस्तार की कमी है और इस तरह के रूप में मौजूद है, यह लेख पानी की प्रविष्टि परीक्षणों से सुसंगत परिणाम प्राप्त करने के लिए दिशानिर्देश प्रस्तुत करता है ।
ऊपर वर्णित तकनीकों के रूप में पिछले अध्ययन में देखा ट्यूनिंग के अधीन हैं । लेखकों द्वारा नियोजित वसंत का हाथ रिलीज तंत्र विद्युतचुंबक15 के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है जब लौह क्षेत्रों का उपयोग कर । विधि के उपयोग की आसानी में सुधार हुआ है जब उच्च गति कैमरों photocells12 या अवरक्त ट्रिगर के माध्यम से क्षेत्रों गिरने के बाद स्वचालित रूप से ट्रिगर करने के लिए सेट कर रहे हैं22,23, लेकिन इन जटिलता जोड़ें. प्रभाव सतह उपचार गीलाता को नियंत्रित करने के लिए भी Duez एट अल.8में देखा के रूप में अधिक कठोर दृष्टिकोण का उपयोग करके किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, octyltriethoxysilane के साथ भ्रष्टाचार क्षेत्रों, isopropyl के साथ कुल्ला और ९० डिग्री सेल्सियस पर एक ओवन में गर्म सुपर hydrophobicity8हासिल । प्रोटोकॉल आगे की जगह काली स्क्रीन ( चित्रा 1aमें दिखाया गया) backlighting के साथ, जो गुहा और अधिक स्पष्ट सुविधाओं बनाता है द्वारा सुधार गुहा दृश्य के लिए देखते किया जा सकता है3।
देखभाल जब सैद्धांतिक जांच के लिए लौकिक कीनेमेटीक्स पर विचार लिया जाना चाहिए । लौकिक स्थिति वेग पटरियों के लिए की तुलना में कम विरूपण वर्तमान पटरियों, लेकिन संख्यात्मक भेदभाव1,3,15से पहले चिकनी की आवश्यकता होती है । Savitzky-Golay फ़िल्टर प्रत्येक बिंदु के लिए स्मूथ्ड मान निर्धारित करने के लिए समान रूप से रिक्ति वाले मानों की एक श्रेणी पर एक बहुपद प्रतीपगमन करता है और अधिक ईमानदारी से एक ट्रैक की मुख्य विशेषताएं11बनाए रख सकता है । क्षेत्र की स्थिति पर नज़र रखने के लिए, Savitzky-Golay फिल्टर के भीतर एक दूसरे डिग्री बहुपद प्रयोगात्मक शोर को दूर करते हुए ट्रैक की मुख्य सुविधाओं को बरकरार रखता है. अंत में, शोधकर्ताओं ने फिल्टर के चलते औसत अवधि के विकल्प है, जो के रूप में संभव के रूप में छोटा होना चाहिए, जबकि अभी भी चिकनी के वांछित स्तर को प्राप्त करने ।
स्थापित प्रोटोकॉल यहां प्रस्तुत सामग्री की सूची के लिए प्रतिबंधित नहीं है और एक बड़े पैमाने पर किया जा सकता है अधिक से अधिक प्रभाव वेग उत्पंन और क्वांटिटी पैरामीटर जो नौसेना के लिए परिणामों के अनुवाद के लिए अच्छी तरह से augurs की सीमा में वृद्धि हुई है और उद्योग अनुप्रयोगों ।
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक के लिए इस परियोजना के वित्तपोषण के लिए केंद्रीय फ्लोरिडा के विश्वविद्यालय में इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान (CECS) के कॉलेज स्वीकार करना चाहते हैं, यहोशू Bom और क्रिस Souchik छप कल्पना और बहुमूल्य राय के लिए निकोलस स्मिथ के लिए ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D Printer | FlashForge | Creator Pro | Dual Extrusion |
| Alcohol | Swan | M314 | 99% Isopropyl |
| BNC Cables | Thorlabs | 2249-C-24 | |
| Caliper | Anytime Tools | 203185 | Dial |
| Camera | Photron | Mini AX-100 | 16GB Ram |
| Computer | Dell | Windows 7 Pro | |
| Fabric | Georgia Pacific | 19378 | Toilet Paper |
| Fabric | Kleenex | 10036000478478 | Tissue |
| Laser Cutter | Glowforge | Basic | |
| Lights | GS Vitec | LT-V9-15 | Multi-LED |
| Microscope | Keyence | VHX-900F | Digital |
| Retort Stand | VWR | VWRF08530.083 | |
| Router | ASUS | RT-N12 | Off Network |
| Ruler | Westcott | 10432 | Meter Ruler |
| Software | Open-Source | Tracker | Video Analysis |
| Software | Photron | Fastcam Viewer | Video Recording |
| Sphere | Amazon | 8DELSET | Delrin |
| Spray | Rust-Oleum | 274232 | Water Repelling |
| Surfactant | Dawn | 37000973782 | Liquid Soap |
| Surfactant | USP Kosher | 5 Gallons | Glycerin |
| Tensile Tester | MTS | Model 42 | |
| Trigger Switch | Custom Made | ||
| Water Tank | Mr. Aqua | MA-730 | Non-Tempered Glass |
References
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