Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Bir Hareketli Yüzeyde Yüksek Hızlı Sıvı Jet birikiminin Görselleştirme

11K görüntüleme

DOI:

10.3791/52603

17 Nisan 2015

Bu makalede

Özet

Yüksek hızlı hareket eden bir yüzey üzerinde sıvı jet çarpmasını incelemek için iki deneysel cihaz tanımlanmıştır: bir hava topu cihazı ve bir dönen disk cihazı. Aparatlar, ray üstü sürtünme kontrolü için ray raylarına sıvı sürtünme değiştiricinin (LFM) uygulanmasına yönelik en uygun yaklaşımları belirlemek için kullanılır.

Özet

Yüksek hızlı bir hareket eden yüzey üzerine bir sıvı jetinin incelenmesi için iki cihaz tarif edilmektedir: Bir hava top cihazı 15 ve 100 m arasında yüzey hızları incelenmesi için bir döner disk cihazı ((0 ile 25 m / san arasında yüzey hızları incelenmesi için) / sn). Hava topu doğrusal hareket ahşap merminin üstüne monte edilmiş bir metal ray yüzeyi hızlandırmak için tasarlanmış bir pnömatik enerji güç bir sistemdir. Bir selenoid vana ile donatılmış bir basınçlı silindir hızla top namlusu aşağı merminin zorlayarak, varil içine basınçlı hava bültenleri. Mermi metal üst yüzey üzerine bir sıvı jetinin çarpar bir püskürtme memesi altından geçecek ve mermi daha sonra bir durdurma mekanizması vurur. Bir kamera jet sıkışma kaydeder ve bir basınç dönüştürücü püskürtme memesi backpressure kaydeder. döner disk set-up değişken frekanslı sürücü (VFD) motor ile 500 rpm 3000 hızlarına ulaşan bir çelik disk oluşur. Bir püskürtme sistemi siHava topu o kadar Milar dönen diske impinges bir sıvı jet üretir, ve birkaç optik erişim noktalarında yerleştirilen kameralar jet sıkışma kaydedin. Jet sıkışma süreçlerinin video kayıtları kaydedildi ve sıkışma sonucu sıçrama, sıçramak, ya da çökelme olup olmadığını belirlemek için incelenir. aparatları yüksek hızlı hareketli yüzeylerde düşük Reynolds numarası sıvı jetleri yüksek hızda çarpmasını içeren ilk bulunmaktadır. Ray sanayi uygulamalara ek olarak, açıklanan teknik gibi çelik üretim gibi teknik ve endüstriyel amaçlar için de kullanılıyor olabilir ve yüksek hızlı 3D baskı ile ilgili olabilir.

Giriş

Bu araştırma transferi verimliliği ve düzgün birikim sonuçlarının yüksek derecelerde elde ederken hareketli yüzeye sıvı jet formunda LFM (Sıvı Sürtünme Değiştirici) uygulanması için stratejiler belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu hedefe ulaşmada yüzeyleri hareketli sıvı jet sıkışma etkileyen faktörler kapsamlı bir anlayış geliştirme içerir.

Proje demiryolu sektöründe kullanılan yağlama uygulama tekniklerinin etkinliğini artırmak için bir ihtiyaç motive edilir. Yakıt tüketimi ve lokomotif bakım maliyetleri, sürtünme modifiye edici maddenin, ince bir film tabakası azaltmanın bir yolu olarak, klasik rayların üst ray yüzeyine tatbik edilmektedir. ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. İplik Disk Cihazı

  1. (Örneğin, ortam sıcaklığı, akışkan özellikleri, jet ve yüzey hızı, vs.) bir tablo istenen test koşullarını ve kayıt test koşulları belirleyin.
  2. Malzemelerinin Hazırlanması
    1. Sıkışma testleri için gliserin-su ya da PEO-gliserin-su çözümleri hazırlayın.
      1. PEO gliserin su testi durumunda, yavaş yavaş, 24 saatlik bir süre boyunca hafif bir manyetik karıştırma altında damıtılmış su 1495,5 g 'ı içerisine PEO tozu (bir milyon ile dört milyon viskozite-ortalama moleküler ağırlığı) 4.5 g çözülür. Aşırı mekanik bozulmayı önlemek için PEO örnek ajitasyon kaçının.
      2. Yavaş yavaş 0.15% PEO konsant....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Giriş bölümünde tartışıldığı gibi, sıvı jet sıkışma ile ilişkili üç ana davranışları biriktirme, sıçramak ve sıçrama vardır. Bu jet çarpma davranışları çeşitli optik noktalarda konumlandırılmış yüksek hızda sine kameralar tarafından kaydedilen video verileri kullanılarak gözlenir. Üç sıvı püskürtme sonuçlarını tasvir video kayıtları elde edilen hareketsiz görüntüler, örnekleri, Şekil gösterilmiştir 3. Şekil 3A, püskürtme darbe yüzeyine doğru, tamamen düz ve sürekli bir akış içinde.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Hava topu set-up için kullanılan mermi hafif, ahşap taban oluşur. Hafif çok testlerinden sonra ahşap malzemenin fiş rağmen, bu durdurma mekanizmasının etki üzerine kırılmaya eğilimi, plastik veya metal gibi malzemelerin oluşan mermi daha etkili bir şekilde kinetik enerjiyi emmek için tespit edilmiştir. Ahşap merminin boyutları dolayısıyla hava kaçağı kısıtlayan, yakından çelik namlu içini maç için tasarlanmıştır. Kontrplak iki tabaka arasında sabitlenmiş bir 1/8 "kalın kauçuk tabakası bundan başka namlusunun iç çev.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

Doğa Bilimleri ve Kanada'nın (NSERC) ve LB Foster Rail Technologies Corp. Mühendislik Araştırma Konseyi ortaklaşa NSERC İşbirlikçi Araştırma ve Geliştirme Hibe programı aracılığıyla bu araştırmayı destekledi.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hava Topu Kurulumu için Ekipman
30 galonluk hava tankıSteel FabA10028
Solenoid tahrikli popet valfParker Hannifin Corp.
1.5" NPT kauçuk hortum
Dikdörtgen çelik boru
Durdurma mekanizmasıÖzelleştirilmiş
Paslanmaz çelik levhalarÖzelleştirilmiş
Ahşap mermiÖzelleştirilmiş
1 kW yüksek yoğunluklu akkor ışıkFotoğrafik Analiz Ltd.
Işık difüzör levhası
Optik sensörBANNERSM312LV
Eğirme Diski Kurulum Motoru için Ekipman
WEGTEFC-W22
Rulman Diski
Özelleştirilmiş
Fiber optik ışık kaynağıFiberoptik Teknoloji Anonim ŞirketiMO150AC
Yüksek yoğunluklu LED dizisiTorshare Ltd.TF10CA
Vakum SırtıAracı ŞirketiWD09450
KesiciÖzelleştirilmiş
Her İki Cihaz için Paylaşılan
Ekipman Phantom v611 yüksek hızlı sinema kamerasıVision Research Inc.V611
Phantom v12 yüksek hızlı sinema kamerasıVision Research Inc.V12
Zoom 7000 lensNavitar Inc.Yakınlaştırma 7000
Yakınlaştırma 6000 lensNavitar Inc.Zoom 6000
Basınçlı nitrojen tankıPraxair Technology, Inc.
Basınç regülatörüPraxair Technology, Inc.
Sıkıştırılmış nitrojen için hortumSwagelok CompanySS-CT8SL8SL8-12
Sıvı için hortumSwagelok CompanySS-7R8TA8TA8
AkümülatörAkümülatörleri, Inc.
Solenoid ValfSolenoid Çözümleri A.Ş.2223X-A440-00
Basınç dönüştürücüWIKA Instruments Ltd# 50398083
Nozul montajıÖzelleştirilmiş
Gliserin
Poli (etilen oksit)
#16F24C2164A3F4C80T986851PRS20124351CGAA131003XS

Kaynaklar

  1. Cotter, J., et al. Top of Rail Friction Control: Reductions in Fuel and Greenhouse Gas Emissions. Proc. Of the 2005 Conference of the International Heavy Haul Association (Rio de Janeiro). , 327-334 (2005).
  2. Eadie, D. T., Bovey, E., Kalousek, J.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

S v Jet arpmasY ksek H zl Hareketli Y zeyD nen Disk CihazHava Topu AparatJet Y zey Etkile imiBirikme S ramasDe i ken Frekansl S r cBas n D n t r c l mY ksek H zl Kamera KaydAk kanlar Mekani i Analizi