The authors have no acknowledgements.

1. Parçacıklar daha kaba olan deneyler veya 700 um eşit <ol><li> deney düzeneği hazırlama <ol><li> kol çıkarın ve vakum odasının üst kapağını kaldırın. Vakum odası içinde istenen duvar malzemeden oluşan taban plakasını yerleştirin. eliyle dikkatle plaka slayt vakum odası yanlara alt kısmını çevirin. </li><li> Yer tam tanecikler için bir taban plakasının merkezinde cımbız ile incelenecek. Daha sonra taban plakası görme alanı en çeyreğinde olduğu şekilde bir tripod ile kameranın yüksekliğini ayarlamak ve parçacık odaklanmak. </li><li> cımbız kullanarak parçacık çıkarın. </li></ol></li><li> Deneysel prosedür <ol><li> Parçacığın istenen darbe hızı ulaşılır şekilde partikül odasının yüksekliğini ayarlar. yükseklikte bir göstergesi olarak tutma plakasına bağlı sopa ölçeği kullanın. parçacık odasına yakınpipet çevresi bölmenin deliğin kenarına değecek şekilde aşağı doğru iterek pipet ucu. kol açın ve vakum odasının üst kapağını kaldırın. </li><li> Cımbız ile parçacık odasında tek küre koyun. Küre analiz edilecektir parçacıkların ne tür bağlı olarak katı veya sıvı dolgulu (Louge ve ark. 14 gibi) olabilir. Bununla birlikte, bu çalışmada sadece katı parçacıklar incelenir. Vakum odasının (silindir) alt kısmında üst kapağı koyun ve üst kapak ve kol ile vakum bölmesinin alt kısmı bağlayın. </li><li> 0.1 mbar (veya başka bir istenen değere) bir düzeyi elde edilene dek vakum pompası ile odasını boşaltın. Bir vakum ölçer ile basıncını ölçmek. vakum odasının yan tarafındaki vanayı kapatın ve vakum pompası kapatın. vakum koşullarında çalışırken koruyucu gözlük takın. </li><li> (Varsaymak 10.000 fps kare hızı uygulayın ve kamera ayarlarınıiyon / zoom) 528 x 396 piksel çözünürlüğe elde etmek. Yüksek hızlı kamera kaydını başlatmak ve parçacık kurtarmak için parçacık odasının deliğini açın. Eşzamanlı olarak çekin ve bağlı sopa ve mühür halkası arasındaki yüksek sürtünme sopa-kayma sorunları önlemek için pipet ucu bağlı sopa çevirin. </li><li> resim sadece sınırlı bir miktarda tasarruf edilebilir ve bu limit aşıldığında ilk olanlar yazılır çünkü doğrudan darbeden sonra kameranın Kaydı durdur. ekrana darbe anında etrafında film kesmek ve hafıza kartına kaydedin. </li><li> istatistiksel olarak anlamlı sonuçlar elde etmek için deneyini on kez tekrarlayın. On tekrarlar sonra, ortalama değer artık değiştirmez eğer sonuçlar istatistiksel olarak anlamlıdır (Bu örnek ya da diğer parçacık şekillerinin homojenliği bağlı diğer malzemeler için farklı olabilir). </li></ol></li><li> değerlendirme Prosedürü <ol><li> know yazılımı kalibreBir parçacık veya piksel ve mesafeler arasında bir dönüşüm elde etmek için adım 1.2.4 yapılan videonun bir çerçeve kullanarak başka bir nesnenin n boyutu. o bulanık değil vadesi parçacığın hareketi yatay çapı kullanın. <ol><li> Yatay çap piksel sayısını ve sonra dönüşüm faktörü &#39;piksel başına mesafeyi&#39; almak için piksel sayısına göre bilinen mesafeyi bölün. Kalibrasyon sürecinin bir resmi, Şekil 4&#39;te gösterilmiştir. </li></ol></li><li> . Küre on kare öncesi ve darbe hızını hesaplamak için darbe öncesi bir çerçeve üstünde hareket bir referans noktası olarak ayarlayın 5 hareket iki referans noktaları sunar Şekil. Adım 1.3.1 dönüşüm faktörü, katedilen mesafeyi elde etmek için iki nokta arasındaki piksel sayısını kullanın. çarpma hızı elde etmek için geçen süre (çerçeveler ve zaman adımı sayısı ürünü) ile mesafeyi bölün. </li><li> Bir referans noktası olarak ayarlayınsonra küre bir çerçevenin üst ve çarpışma sonrası on kare üzerinde hareket ribaund hızını hesaplamak için. 1.3.2 adıma benzer geri tepme hızı belirleyin. </li><li> darbe hızına geri tepme hızı oranı olarak COR hesaplayın. </li><li> Kaydedilen tüm düşme testi videoları değerlendirilmesi için adımlarını 1.3.1-1.3.4 tekrarlayın. </li></ol></li></ol> 2. Tozlar Finer ile deneyler ya da 400 mikron eşit <ol><li> deney düzeneği hazırlama <ol><li> kol çıkarın ve vakum odasının üst kapağını kaldırın. Vakum odası içinde istenen duvar malzemeden oluşan taban plakasını yerleştirin. eliyle dikkatle plaka slayt vakum odası yanlara alt kısmını çevirin. </li><li> cımbız ile taban plakası merkezinde bilinen boyutu olan bir parçacık olarak yeterli bir referans nesnesi yerleştirin. Daha sonra taban plakası en düşük çeyreğinde olduğu şekilde bir tripod ile kamera yüksekliğini ayarlamakgörme alanı ve referans nesne odaklanır. </li><li> aşağıdaki deneylerde tam olarak aynı ayarlarla taban plakası üzerine yatan referans nesnenin kısa bir video kaydetmek. </li><li> cımbız kullanarak referans nesneyi kaldırın. </li></ol></li><li> Deneysel prosedür <ol><li> Parçacığın istenen darbe hızı ulaşılır şekilde partikül odasının yüksekliğini ayarlar. yükseklikte bir göstergesi olarak tutma plakasına bağlı sopa ölçeği kullanın. pipet çevresi bölmenin deliğin kenarına değecek şekilde aşağı doğru iterek pipet ucu ile parçacık odasını kapatın. kol açın ve vakum odasının üst kapağını kaldırın. </li><li> Parçacık odası içinde 50 ila 100 küreler koyun. parçacık odasına küreler rehberlik etmek, bir kağıt katlanmış kağıda bunları ilk yatırmak. odasına partiküllerin slayt bir oluk olarak katlanmış kağıt kullanın. t üst kapağı yerleştirinO vakum odası (silindir) alt kısmı ve üst kapağı ve kol ile vakum bölmesinin alt kısmı bağlayın. </li><li> 0.1 mbar (veya başka bir istenen değere) bir düzeyi elde edilene dek vakum pompası ile odasını boşaltın. Bir vakum ölçer ile basıncını ölçmek. vakum odasının yan tarafındaki vanayı kapatın ve vakum pompası kapatın. vakum koşullarında çalışırken koruyucu gözlük takın. </li><li> 10.000 fps ile yüksek hızlı kamera ve 528 x 396 piksel çözünürlükte kaydını başlatmak ve tanecikleri serbest parçacık odasının deliğini açın. Eşzamanlı olarak çekin ve bağlı sopa ve mühür halkası arasındaki yüksek sürtünme sopa-kayma sorunları önlemek için pipet ucu bağlı sopa çevirin. tüm parçacıklar aynı anda açılan önlemek için çok yavaş çekin. </li><li> İlk parçacığın darbe sonrası 6 sn kamera 5 Kaydı durdur resimlerin sadece sınırlı bir miktarda tasarruf edilebilir, çünkü ve köknarBu sınır aşıldığında st olanlar yazılır. parçacıkların en az 10 net odaklı etkileri görülebilir böyle bir şekilde ekrana film kesmek ve hafıza kartına kaydedin. </li></ol></li><li> değerlendirme Prosedürü <ol><li> piksel ve mesafeler arasında bir dönüşüm elde etmek için adım 2.1.3 videodan referans nesnenin bilinen boyutu ile yazılım kalibre edin. referans nesnenin büyüklüğünün piksel sayısını ve sonra dönüşüm faktörü &#39;piksel başına mesafeyi&#39; almak için piksel sayısına göre bilinen mesafeyi bölün. </li><li> çarpma hızı hesaplamak için darbe öncesi on kare önce videonun ilk açıkça odaklanmış kürenin üst ve bir çerçeve üzerinde hareket bir referans noktası olarak ayarlayın. Adım 2.3.1 dönüşüm faktörü ile birlikte 1.3.2 adıma benzer çarpma hızı hesaplayın. </li><li> sonra ilk açıkça odaklanmış küre bir çerçevenin üstünde hareket bir referans noktası olarak ayarlayın ve on kare kıçer darbe ribaund hızını hesaplamak için. 2.3.2 adıma benzer geri tepme hızı hesaplayın. </li><li> darbe hızına geri tepme hızı oranı olarak COR hesaplayın. </li><li> Tekrarlayın başka dokuz açıkça odaklanmış küreler etkilerinin değerlendirilmesi için 2.3.2-2.3.3 adımları. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Ennis, B. J., Green, J., Davies, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+legacy+of+neglect.">The legacy of neglect.</a> U.S. Chem. Eng. Prog. 90 (4), 32-43 (1994).</li><li>Nedderman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statics and Kinematics of Granular Materials. , (1992).</li><li>Seifried, R., Schiehlen, W., Eberhard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+and+experimental+evaluation+of+the+coefficient+of+restitution+for+repeated+impacts.">Numerical and experimental evaluation of the coefficient of restitution for repeated impacts.</a> Int. J. Impact Eng. 32, 508-524 (2005).</li><li>Thornton, C., Ning, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+theoretical+model+for+the+stick/bounce+behaviour+of+adhesive,+elastic-plastic+spheres.">A theoretical model for the stick/bounce behaviour of adhesive, elastic-plastic spheres.</a> Powder Technol. 99, 154-162 (1998).</li><li>Antonyuk, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+absorption+during+compression+and+impact+of+dry+elastic-plastic+spherical+granules.">Energy absorption during compression and impact of dry elastic-plastic spherical granules.</a> Granul. Matter. 12, 15-47 (2010).</li><li>G&#252;ttler, C., Hei&#223;elmann, D., Blum, J., Krijt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+Collisions+of+Spheres:+A+Literature+Survey+on+Available+Experiments.">Normal Collisions of Spheres: A Literature Survey on Available Experiments.</a> arXIV. , (2012).</li><li>Bharadwaj, R., Smith, C., Hancock, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coefficient+of+restitution+of+some+pharmaceutical+tablets/compacts.">The coefficient of restitution of some pharmaceutical tablets/compacts.</a> Int. J. Pharm. 402, 50-56 (2010).</li><li>Fu, J., Adams, M. J., Reynolds, G. K., Salman, A. D., Hounslowa, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+deformation+and+rebound+of+wet+granules.">Impact deformation and rebound of wet granules.</a> Powder Technol. 140, 248-257 (2004).</li><li>Sommerfeld, M., Huber, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+analysis+and+modelling+of+particle-wall+collisions.">Experimental analysis and modelling of particle-wall collisions.</a> Int. J. Multiphas. Flow. 25, 1457-1489 (1999).</li><li>Foerster, S. F., Louge, M. Y., Chang, H., Allia, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+the+collision+properties+of+small+spheres.">Measurements of the collision properties of small spheres.</a> Phys. Fluids. 6 (3), 1108-1115 (1994).</li><li>Lorenz, A., Tuozzolo, C., Louge, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+Impact+Properties+of+Small,+Nearly+Spherical+Particles.">Measurements of Impact Properties of Small, Nearly Spherical Particles.</a> Exp. Mech. 37 (3), 292-298 (1997).</li><li>Fu, J., Adams, M. J., Reynolds, G. K., Salman, A. D., Hounslowa, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+deformation+and+rebound+of+wet+granules.">Impact deformation and rebound of wet granules.</a> Powder Technol. 140, 248-257 (2004).</li><li>Wong, C. X., Daniel, M. C., Rongong, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+dissipation+prediction+of+particle+dampers.">Energy dissipation prediction of particle dampers.</a> J. Sound Vib. 319, 91-118 (2009).</li><li>Louge, M. Y., Tuozzolo, C., Lorenz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+binary+impacts+of+small+liquid-filled+shells.">On binary impacts of small liquid-filled shells.</a> Phys. Fluids. 9, 3670-3677 (1997).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

To validate the functionality of the experimental setup in general, tests with similar material combinations as in other established setups (Antonyuk et al.5 and Wong et al.13) were performed. Since very similar results were obtained, the general procedure seems to work. Nevertheless, caution has to be taken towards the procedure and the analysis and further improvements are necessary.
The main limitation of the experimental setup is the quality of the videos. On the one hand, the images can be blurred because the particle is not exactly in the visual field of the camera. Here, the particle impacts not perfectly centric due to instability of the particle chamber during particle release. On the other hand, the resolution is responsible for the accuracy of determining the velocities, because the number of pixels limits the number of nuances. Therefore it is necessary to test different frame rates since the higher the frame rate the lower the resolution. To avoid calibration problems of the conversion between pixels and distances as in the experiments with 700 &#181;m particles, a standardized calibration with a video of a reference object with an adequate, known size should be taken with exactly the same camera settings as in the experiments. A recommendation for such an object could be a ruler placed at the impact position of the particle. This object would also be preferable for experiments with larger particles since larger reference distances reduce the calibration error.
To minimize the instability of the particle chamber during the release, the setup will be automated and the stick connected to the tip of the pipette will be guided by bushings. A wire is connected to the top of the stick and then guided over one pulley aligned above the stick to another pulley connected to a motor that pulls the wire. Therefore also a frame is constructed. The future setup is shown in Figure 8.
To be able to release powders inferior to 20 &#181;m several improvements will be made. For these fine particles adhesive forces much higher than the gravitational ones occur so that particles stick together and to walls. Therefore a vibration of the particle chamber and the needle could be a means to overcome the adhesive forces and make the particle leave the chamber. Another difficulty is that these particles are too small to be visible during the experiment. Therefore a sensor is required that indicates the instant when the particle falls because the high speed camera can only save a limited amount of pictures and overwrites the beginning of the video when this is exceeded. Moreover, a microscope objective will be mounted on the camera to be able to analyze particles down to 10 &#181;m.
Also the particle-particle contact needs to be examined to be able to characterize all collisions in DEM simulation. One possibility to evaluate this could be to place many particles on the baseplate and to carry out the drop experiment for an impact on a particle then. Another idea to analyze the particle-particle contact would be to modify this experimental setup and apply a similar technique to the one of Foerster et al.10 and Lorenz et al.11. In their experiments two particles were liberated with different initial heights and collide before the impact on the ground. Afterwards the results for the particle-particle and the particle-wall contact need to be compared.

Tozlar ve granüller çevremizdeki her yerde vardır. Onlarsız bir hayat modern toplumlarda mümkün değildir. Onlar tahıl, hatta un, şeker, kahve ve kakao gibi yiyecek ve içecekler görünür. Onlar lazer yazıcı için toner gibi günlük kullanılan nesneler için ihtiyaç vardır. erimiş ve yeni bir şekil verilmeden önce plastik granül formda taşınır çünkü Ayrıca plastik sanayi, onlarsız hayal değil. Değer Ennis vd. 1 en az% 40 kimya sanayi (tarım, gıda, ilaç, mineraller, mühimmat) tarafından Amerika Birleşik Devletleri, tüketici fiyat endeksine ilave sonra partikül teknolojisi bağlanır. Nedderman 2 da ürünleri ve hammadde% 75, en az yaklaşık% 50 (ağırlık) kimya endüstrisi granül katı olduğunu belirtti. O da taneli malzemelerin depolanması ve nakliyesi ile ilgili pek çok sorun çıkarırlar açıkladı. Bunlardan biri, taşıma ve handli sırasında olduğung birçok çarpışmalar gerçekleşecek. Analiz tanımlamak ve bir partikül sisteminin davranışını tahmin etmek için, Ayrık Elemanlar Yöntemi (DEM) simülasyonları yapılabilir. partikül sisteminin çarpışma davranışı bu simülasyonlar bilgisi için gereklidir. DEM simülasyonlarda bu davranışı açıklar parametre deneylerinde belirlenen zorundadır iade (COR) katsayısı. COR SEIFRIED ve arkadaşları tarafından tarif edildiği gibi darbe esnasında kinetik enerji kaybını karakterize eden bir sayıdır. 3.. Onlar bu plastik deformasyonlar, dalga yayılımı ve viskoelastik olayların neden olduğu açıkladı. Thornton ve Ning 4 ayrıca bazı enerji yapışma arayüzü nedeniyle çalışma ile harcanmış olabileceğini belirtti. Antonyuk ve arkadaşları de belirtildiği gibi COR darbe hızı, malzeme davranışı, parçacık boyutu, şekli, pürüzlülüğü, nem içeriği, yapışma özellikleri ve sıcaklığa bağlıdır. 5. Bir completel içiniletişim ortakları arasındaki göreceli hız öncesi ve darbe sonrası eşit olacak şekilde y elastik darbe tüm absorbe enerji çarpışma sonra iade edilir. Bu, tüm ilk kinetik enerjisi emilir mükemmel plastik etkisi sırasında e = 1. Bir COR yol açar ve iletişim ortakları e bir COR yol açan birbirine yapışıyor = 0. Ayrıca, Güttler ve ark., 6 olduğunu açıkladı iki çarpışmalar türleri. Bir yandan, aynı zamanda, parçacık parçacık temas olarak bilinen iki alan arasındaki çarpışma vardır. Öte yandan, bir küre ve partikül duvar iletişim adlandırılan bir plaka arasındaki çarpışma vardır. COR için veri ve katsayısı gibi diğer malzeme özellikleri ile sürtünme, yoğunluk, Poisson oranı ve kayma modülü DEM simülasyonlar olarak Bharadwaj ve ark., 7 ile açıklanabilir parçacıkların çarpışma sonrası hızları ve yönelimlerini belirlemek için yapılabilir. sho olarakwn bölgesindeki Antonyuk ve ark., 5, COR hız darbe geri tepme hızı oranı hesaplanabilir. Bu nedenle, serbest düşüş testleri 4 mm&#39;ye 0.1 mm bir çapı olan parçacıkların parçacık-duvara temas incelemek için bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Fu ve ark., 8 ve Sommerfeld ve Huber 9 gibi hızlandırılmış deneylere göre serbest düşüş deneyleri avantajı dönüşü ortadan olabilir olmasıdır. Bu nedenle, COR etkiler rotasyonel ve kinetik enerjisi arasında transfer önlenebilir. Asferik parçacıklar Foerster ve ark. 10 veya Lorenz ve ark olarak işaretlenmesi gerekmektedir. 11 hesaba dönüşünü almak. COR darbe hızına bağlı olarak gibi, deneylerde darbe hızları gerçek nakliye ve taşıma süreçlerinde olanlar eşleşmesi gerekir. atmosfer basıncı altında serbest düşme deneylerde, darbe hızı sınırlıdırsürükleme kuvveti ile, azalan parçacık boyutu artan bir etkisi olan. Bu dezavantajı gidermek için, deney düzeneği vakum koşulları altında çalışmaktadır. İkinci zorluk o örneği yüzey pürüzlülüğü ve yapışma için, önceden COR etkileyen tüm özelliklerini karakterize etmek mümkündür çünkü sadece tek bir parçacık bırakmaktır. Bu bilgi ile, COR parçacığın özelliklerine göre tespit edilebilir. Bu, yeni bir serbest bırakma mekanizması geliştirilmiştir. Başka bir sorun 400 mikron aşağı bir çapa sahip tozların yapışkan güçlerdir. Bu nedenle, kuru ve ortam sıcaklık ortamında yapışmayı önlemek için gereklidir. deney düzeneği birkaç bölümden oluşur. Mevcut deney düzeneği bir dış görünüm Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. Birincisi, camdan yapılmış olan vakum odası vardır. Bu alt kısmında (silindir) oluşan, yani bir üst kapak, bir sızdırmazlık halkası ve bir manşon bağlamakparçalar. alt kısmı vakum pompası ve vakum göstergesi olan bir bağlantı için iki açıklık vardır. Üst kapağı dört açıklıkları vardır. Bunlardan ikisi deney daha fazla ilerleme için kullanılabilir, aynı zamanda, iki aşağıda tarif salma mekanizmasının ve sopalarla için gereklidir. Bütün bu açıklıklar conta halkaları ve vidalı kapakları vakum koşulları altında çalışan ile kapatılabilir. Ayrıca, yeni bir serbest bırakma mekanizması literatürde belgelenmiştir diğer deneylerde olduğu gibi, bir vakum memesi kullanımı yana geliştirilmiştir (örneğin Foerster ve ark., 10, Lorenz ve diğ., 11 Fu ve diğerleri., 12 veya Wong ve ark. 13) bir vakum ortamında mümkün değildir. mekanizma, bir plaka ile tutulur konik matkap deliği olan silindir şeklinde bir bölme ile gerçekleştirilmektedir. Bu vakum odasının üst kapağın keçelerin birinde uyuyor ve bir variab ayarlanmasını garanti eden bir sopa bağlanırserbest düşüş deneyler için le ilk yükseklik. Bir ölçek yüksekliğini ölçmek için sopa çizilir. Parçacık bölmesinin kapama tekrar çubuk bağlı olan bir pipet konik ucu ile uygulanmaktadır. Burada açıklandığı gibi yeni serbest bırakma mekanizması Şekil 2&#39;de görüldüğü ve işler olabilir: ucu çevresi bölmenin deliğin kenarına değecek şekilde ilk devlet pipet aşağı itilir. odası bir tanecik delikten bölmesini terk için bir boşluk vardır, öyle ki pipet ile kapatılır. parçacık serbest bırakmak için, sopa ona bağlı ucu ile çok yavaş birlikte yukarı doğru çekilir. ucunun çapı küçülüyor gibi çevresi ve matkap deliği kenarı arasında bir boşluk parçacık odasını terk hangi aracılığıyla ortaya çıkar. bir cham dışarı parçacık olabilir &#39;roll&#39; olarak yeni geliştirilmiş serbest bırakma mekanizması ile parçacığın bir rotasyon beklediğiniz rağmenber, farklı bir davranış deneylerinde görünür. 3 25 kare adımlarla darbeden sonra 50 kareye kadar önce 50 kare bir asferik parçacığın etkisini göstermektedir. parçacığın şeklinden hiçbir rotasyon etkisi (1-3) ise daha sonra açıkça spin (4-5) önünde görünür. Bu nedenle talep olmayan dönme sürümü bu serbest bırakma mekanizması ile gerçekleşiyor. deney düzeneği başka bir bileşen taban plakası olduğunu. Aslında, farklı malzemelerden oluşan taban plakaları, üç farklı türleri bulunmaktadır. Bir paslanmaz çelik, alüminyum, bir ikinci ve polivinil klorür üçte (PVC) imal edilir. Bu Seletler reaktörlerde ve tüplerde örneğin proses mühendisliği sık kullanılan malzemeler temsil etmektedir. darbe ve geri tepme hızları belirlemek için, 10.000 fps ile yüksek hızlı kamera ve 528 x 396 piksel çözünürlük kullanılır. her zaman olduğu gibi bu konfigürasyon seçilmiştirbir darbe yakın resim ve aynı zamanda çözünürlük hala tatmin edicidir. Kamera kaydedildikleri zaman anında videoları gösteren bir ekrana bağlanır. yüksek hızlı kamera sadece fotoğraf sınırlı bir miktarda tasarruf ve bu miktar aşıldığında videonun başlangıcını üzerine yazar, çünkü bu, gereklidir. Ayrıca, yüksek hızlı kamera görme alanının aydınlatılması için güçlü bir ışık kaynağı gereklidir. aydınlatma eşitliğinin sağlanması için teknik çizim bir kağıt ışığı yayılır vakum odasının arka üzerine yapıştırılır. Son olarak, iki aşamalı bir döner pervane pompası 0.1 mbar&#39;lık bir vakum ve bir vakum göstergesi önlemler sabit çevre şartları garanti altına almak için, vakum oluşturmak için kullanılır. Farklı parçacık çapları (0.1-0.2, 0.2-0.3, 0.3-0.4, 0.700, 1.588, 2.381, 2.780, 3.680 ve 4.000 mm) Burada sunulan çalışma cam boncuklar kullanılır. boncuklar soda kireç yapılırCam ve oldukça düzgün yüzeyli küreseldir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>High-speed camera Olympus i-SPEED 3</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>High-speed camera to capture the particle impact</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screen Olympus i-SPEED CDU</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Screen to work with the high-speed camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light source Olympus ILP-2</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Light source necessary for taking videos at high frame rates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum pump Alcatel Pascale 2005 D</td>
			<td>Alcatel</td>
			<td></td>
			<td>Vacuum pump to generate the vacuum during the experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum gauge Alcatel CFA 212</td>
			<td>Alcatel</td>
			<td></td>
			<td>Vacuum gauge to measure the vacuum level</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>i-SPEED Software Suite (Control version)</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Software to evaluate the videos</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads</td>
			<td>Sigmund Lindner GmbH</td>
			<td></td>
			<td>SiLibeads 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 (see supplier&#39;s website for more information about the glass properties)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety goggles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development of an experimental setup for the measurement of the coefficient of restitution under vacuum conditions

Ayrık Elemanlar Yöntemi tanımlamak ve analiz onları, tahmin etmek ve daha sonra bir sürecin tek aşamalarında, hatta bütün bir süreç için kendi davranışlarını optimize etmek için partikül sistemleri simülasyonu için kullanılır. parçacık-parçacık ve parçacık-duvar kişileri meydana gelen simülasyonu için, restitüsyon katsayısının değeri gereklidir. Deneysel olarak tespit edilebilir. restitüsyon katsayısı darbe hızı gibi birçok parametreye bağlıdır. Özellikle ince parçacıklar için çarpma hızı, hava basıncına bağlıdır ve atmosfer basıncı altında, yüksek darbe hızları ulaşılamıyor. Bunun için, vakum altında serbest düşme testleri için yeni bir deney düzeneği geliştirilmiştir. iade katsayısı yüksek hızlı kamera tarafından algılanır etki ve geri tepme hızı ile belirlenir. görünümünü engellemeyen için, vakum odası camdan yapılmıştır. Ayrıca yeni bir salma mekanizması, vakum altında tek parçacık damlaKoşullar imal edilir. Buna bağlı olarak, parçacık tüm özelliklerinin daha önce karakterize edilebilir.

100 um mm ila 4.0 bir çapı olan analizi cam parçacıkları için 20 mm kalınlığında paslanmaz çelik bir taban plakası 200 mm bir başlangıç ​​yükseklikten düştü. Şekil 6, atmosfer basıncında ve vakum parçacık boyutuna bağlı olarak -COR için ortalama değerleri ve maksimum ve minimum değerleri gösterir. COR ortalama değeri büyük veya hava basıncı, 700 um, bağımsız eşit partiküller için 0.9 = yaklaşık E olduğu bulunmuştur. Bir çapı olan parçacıklar için yaklaşık 400 um&#39;lik bir kor e değeri = vakum altında 0.9 ile hemen hemen sabit kalır. atmosfer basıncı altında COR parçacık çapı azaldıkça azalır. Bunun bir nedeni, parçacığın önündeki hava WH serbest düşüş sırasında sıkıştırılmış olduğunu olabilirkinetik enerjiyi emer, çarpışma sönümler bir yastık ayni ve daha düşük bir COR yol nedeniyle ich sonuçları. Her iki durumda da sapmalar iri partiküller için daha yüksektir. Bunun bir açıklaması ince partiküller sadece videoları birkaç piksel boyutuna sahip olduğunu olabilir. Bu nedenle bulanık resimde piksel seçimi nedeniyle hata yoğun. Atmosferik basınçta ve vakum parçacık büyüklüğüne bağlı olarak, darbe hızı için sonuçlar Şekil 7&#39;de gösterilmiştir. Darbe hızı ortalama değerler için, maksimum ve minimum gösterilmektedir. Darbe hızının ortalama değeri hava basıncının fazla 700 mikron bağımsız parçacıklar için yaklaşık = i v 2 msn -1 ile değerlendirilir. Bir istisna, çarpma hızı vakum koşulları altında önemli ölçüde daha düşüktür, 700 um&#39;lik bir partikül çapı görünüratmosfer basıncı altında, hatta biraz daha fazlası. azalan parçacık çapı için atmosfer basıncı altında azalan bir çarpma hızı bekleniyordu. Bunun aksine, darbe hızı vakum koşulları altında aynı kalmalıdır. Bu piksel ve mesafeler arasında dönüşüm için 700 um kalibrasyon bir çapı olan parçacıklar için görülebilir değerlendirme yöntemi daha yakından sahip iri parçacıklar için bu farklıdır. milimetre başına piksel oranı daha düşük hızlarda ile sonuçlanan önemli ölçüde daha yüksektir. yanlış kalibrasyon için bir neden kamera düzgün ince partiküllerin şeklini tanımak mümkün olmadığını olabilir. iri aynı standart kalibrasyon kullanılarak darbe hızları aynı aralıkta yaklaşık hala ve aykırı elimine edilebilir parçacıkları. 400 mikron çarpma hızı azalır aşağı bir çapa sahip tozlarönemli ölçüde atmosfer basıncı altında azalan parçacık çapı. Hava sürtünme kuvveti ve yerçekimi kuvveti, ve aynı zamanda çöktürme hızı denge, daha önce ince partiküller için ulaşılır. Bunun aksine, vakum altında çarpma hızı tozlar da neredeyse sabittir. Bir sürtünme kuvveti ve çünkü kuvvetlerin denge ulaştı asla bundan neden olabilir hava olduğunda bu, sonsuz hızlanan bir parçacığın teorisini kanıtlıyor. Aynı zamanda da bu nedenle vakum koşulları gerekliliğini ve ince parçacıklar ile yüksek darbe hızları ulaşmak için yeni geliştirilmiş serbest bırakma mekanizması gösterir. Bu deneylerde darbe hızının sadece hafif bir düşüş 0,1 mbar sadece bir vakum mükemmel bir vakum olmadığı varıldığını olması ile açıklanabilir ki tanınabilir. 0.113 mm ortalama çapa sahip partiküller için daha yüksek sapmalar nedeniyle BL piksel seçimi hata etkisi olarak ortaya çıkanurred resim düşük hızlarda daha yüksektir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53299/53299fig1.jpg" /> Şekil 1. vakum odasının dış görünümü. Bu rakam taraftan vakum odasını gösterir. Bir vakum pompası ve vakum göstergesi ile bir bağlantı için iki açıklıkları olan alt kısmını görebilirsiniz. Ayrıca, mühür yüzük ve vidalı kapaklarla dört açıklıkları ile üst kapak görebilir. conta halkası alt kısmı ile üst kısmı arasındadır. Kol Bu resimde çıkarıldı. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53299/53299fig2.jpg" /> Parçacık odası ve bir pipet ucu ile Şekil 2. Yayın mekanizması. Bu rakam, yeni d açıklarVakum deneyler için eveloped serbest bırakma mekanizması. İlk olarak, konik bir matkap deliği olan silindirik bir bölme tutma plakası görülmektedir. Buna ek olarak, bir değişken başlangıç ​​yükseklik ayarı ve bir pipet konik ucuna bağlantı için iki sopa sunulmuştur. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig3.jpg" /> Şekil 3. Sigara dönme bırakma. Bu rakam bir asferik parçacığın bir dizi resim gösteren 50 (1) ve 25 kare (2) darbe öncesi yanı sıra darbe (3) en ve 25 (4) ve 50 ° C&#39;de (5) darbeden sonra çerçeveleri. Darbeye parçacığın kadar özdeş şekil olmayan dönme salınımını ortaya koymaktadır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig3large.jpg" target="_blank">Lütfen cli</a>Bu rakamın büyük halini görmek için buraya ck. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig4.jpg" /> Şekil 4. Yazılımın Kalibrasyon. Bu rakam kaydedilmiş serbest düşme deneyi bir videodan bir parçacık gösterir. Kırmızı çizgi parçacığın boyutunu temsil eder ve dönüşüm faktörünü hesaplamak için gerekli piksel sayısını kapsamaktadır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig5.jpg" /> Şekil 5. Hareket referans noktası. Bu rakam kaydedilmiş serbest düşme deneyi bir videoda bir parçacık sunar. iki kırmızı haçlar ilgili çerçeve içinde kürenin üstünde hareket iki referans noktaları göstermek: üst tarafındakiçarpmadan önce on kare, e ve darbe öncesinde bir kare daha düşük bir. Iki nokta arasındaki mesafe parçacığın çarpma hızı hesaplamak için kullanılır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig6.jpg" /> COR partikül büyüklüğü ve hava basıncı Şekil 6. Etkisi. Bu rakam parçacık boyutuna bağlı olarak COR için hata çubukları ile ortalama değerleri yanı sıra maksimum ve minimum değerleri gösterir. turuncu çevreler vakum koşullarında deneyler için sonuçlar göstermektedir ise mavi elmas atmosferik basınç altında deneyler için sonuçlar temsil etmektedir. Cam partiküller, 200 mm bir başlangıç ​​yükseklikten çelik taban plakası üzerine bırakılan. Her veri noktası on repetiti ortalama değeri temsil ederDeneyin ons. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig7.jpg" /> Darbe hızı üzerindeki parçacık boyutu ve hava basıncı Şekil 7. etkisi. Bu rakam, partikül büyüklüğüne bağlı olarak, darbe hızı için ortalama değerleri gösterir. Ayrıca hata çubukları tarafından tasvir maksimum ve minimum değerler sunulmuştur. dolu turuncu çevreler vakum koşullarında deneyler için sonuçlarını görüntülemek oysa dolu mavi elmas atmosferik basınç altında deneyler için sonuçlar göstermektedir. Boş elmas ve boş daire nedeniyle kalibrasyon konularında outliers göstermektedir. Deneylerde cam partikülleri 200 mm bir başlangıç ​​yükseklikten çelik taban plakası üzerine bırakılan. Her veri noktası ortalama değeri temsil ederDeneyin on tekrarlar. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/53299/53299fig8.jpg" /> Şekil 8. gelecek deney düzeneği. Bu rakam serbest bırakılması sırasında parçacık odasının istikrarsızlık en aza indirmek için, gelecekteki deney düzeneği göstermektedir. geçişleri tarafından yönlendirilen çubuk, hem de iki kasnak ile motora çubuk bağlantısı için tel ile otomatik ayar gösterilmiştir. Ayrıca çerçeve görüntülenir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53299/53299fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions at JoVE.com

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

iade katsayısı çarpışma sırasında kinetik enerji kaybını tarif eden bir parametredir. Burada, vakum koşulları altında serbest düşme kurulum yüksek darbe hızları mikrometre aralığındaki partiküller için iade parametresinin katsayısı tespit edebilmek için geliştirilmiştir.

Vakum Koşullarında Restitüsyon katsayısı ölçümü için bir deneysel Kur Geliştirilmesi

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

development-an-experimental-setup-for-measurement-coefficient

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Linear Momentum, Impulse and Collisions

SCIENTISTS IN ACTION

8.1K Görüntüleme.  University of Technology of Compiègne.  iade katsayısı çarpışma sırasında kinetik enerji kaybını tarif eden bir parametredir. Burada, vakum koşulları altında serbest düşme kurulum yüksek darbe hızları mikrometre aralığındaki partiküller için iade parametresinin katsayısı tespit edebilmek için geliştirilmiştir. 

Video: Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

Dry Oxidation and Vacuum Annealing Treatments for Tuning the Wetting Properties of Carbon Nanotube Arrays

In this article, we describe a simple method to reversibly tune the wetting properties of vertically aligned carbon nanotube (CNT) arrays. Here, CNT arrays are defined as densely packed multi-walled carbon nanotubes oriented perpendicular to the growth substrate as a result of a growth process by the standard thermal chemical vapor deposition (CVD) technique.1,2 These CNT arrays are then exposed to vacuum annealing treatment to make them more hydrophobic or to dry oxidation treatment to render them more hydrophilic. The hydrophobic CNT arrays can be turned hydrophilic by exposing them to dry oxidation treatment, while the hydrophilic CNT arrays can be turned hydrophobic by exposing them to vacuum annealing treatment. Using a combination of both treatments, CNT arrays can be repeatedly switched between hydrophilic and hydrophobic.2 Therefore, such combination show a very high potential in many industrial and consumer applications, including drug delivery system and high power density supercapacitors.3-5
The key to vary the wettability of CNT arrays is to control the surface concentration of oxygen adsorbates. Basically oxygen adsorbates can be introduced by exposing the CNT arrays to any oxidation treatment. Here we use dry oxidation treatments, such as oxygen plasma and UV/ozone, to functionalize the surface of CNT with oxygenated functional groups. These oxygenated functional groups allow hydrogen bond between the surface of CNT and water molecules to form, rendering the CNT hydrophilic. To turn them hydrophobic, adsorbed oxygen must be removed from the surface of CNT. Here we employ vacuum annealing treatment to induce oxygen desorption process. CNT arrays with extremely low surface concentration of oxygen adsorbates exhibit a superhydrophobic behavior.

This article describes a simple method to fabricate vertically aligned carbon nanotube arrays by CVD and to subsequently tune their wetting properties by exposing them to vacuum annealing or dry oxidation treatment.

Karbon Nanotube Dizilerin Islatma Özellikleri Tuning Tedaviler Tavlama Kuru Oksidasyon ve Vakum

In this article, we describe a simple method to reversibly  tune the wetting properties of vertically aligned carbon nanotube (CNT) arrays.  Here, CNT ...

Mühendislik

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic (VES) fluids. The measurements are made for particles settling in unbounded fluids&#160;and fluids between parallel walls. VES fluids over a wide range of rheological properties are prepared and rheologically characterized. The rheological characterization involves steady shear-viscosity and dynamic oscillatory-shear measurements to quantify the viscous and elastic properties respectively. The settling velocities under unbounded conditions are measured in beakers having diameters at least 25x the diameter of particles. For measuring settling velocities between parallel walls, two experimental cells with different wall spacing are constructed. Spherical particles of varying sizes are gently dropped in the fluids and allowed to settle. The process is recorded with a high resolution video camera and the trajectory of the particle is recorded using image analysis software. Terminal settling velocities are calculated from the data.
The impact of elasticity on settling velocity in unbounded fluids is quantified by comparing the experimental settling velocity to the settling velocity calculated by the inelastic drag predictions of Renaud et al.1&#160;Results show that elasticity of fluids can increase or decrease the settling velocity. The magnitude of reduction/increase is a function of the rheological properties of the fluids and properties of particles. Confining walls are observed to cause a retardation effect on settling and the retardation is measured in terms of wall factors.

This paper demonstrates the experimental procedure to measure terminal settling velocities of spherical particles in surfactant-based shear thinning viscoelastic fluids. Fluids over a wide range of rheological properties are prepared and settling velocities are measured for a range of particle sizes in unbounded fluids and fluids between parallel walls.

Sınırlanmamış ve Sınırlı Yüzey Aktif Bazlı Kesme Viskoelastik Sıvılarda Küresel Parçacıkların Yerleşme Hızının Deneysel Ölçümü

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering, which is a fundamental element to the approach of nanosafety-by-design of nanostructured products for their durable development. This approach is basically a preemptive one in which the focus is put on minimizing the emission of engineered nanomaterials' aerosols during the usage phase of the product's life cycle. This can be attained by altering its material properties during its design phase without compromising with any of its added benefits. In this article, an experimental protocol is presented to investigate the nanosafety-by-design of three commercial nanostructured products with respect to their mechanical solicitation and environmental weathering. The means chosen for applying the mechanical solicitation is an abrasion process and for the environmental weathering, it is an accelerated UV exposure in the presence of humidity and heat. The eventual emission of engineered nanomaterials is studied in terms of their number concentration, size distribution, morphology and chemical composition. The purpose of the protocol is to study the emission for test samples and experimental conditions which are corresponding to real life situations. It was found that the application of the mechanical stresses alone emits the engineered nanomaterials' aerosols in which the engineered nanomaterial is always embedded inside the product matrix, thus, a representative product element. In such a case, the emitted aerosols comprise of both nanoparticles as well as microparticles. But if the mechanical stresses are coupled with the environmental weathering, the experimental protocol reveals then the eventual deterioration of the product, after a certain weathering duration, may lead to the emission of the free engineered nanomaterial aerosols too.

In this article, an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering is presented. Results on the emission of engineered nanomaterials, in the form of aerosols are presented. The specific experimental set-up is described in detail.

Deneysel Protokol Aşınma altında ve Çevre Ayrışma altında Ürünün Parçacık aerosol haline Araştırma

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film synthesis) for the purpose of exploratory materials research. Certain materials pose a challenge wherein the traditional bulk Hall bar device fabrication method is insufficient to produce a measureable device for sample transport measurement, principally because the single crystal size is too small to attach wire leads to the sample in a Hall bar configuration. This can be, for example, because the first batch of a new material synthesized yields very small single crystals or because flakes of samples of one to very few monolayers are desired. In order to enable rapid characterization of materials that may be carried out in parallel with improvements to their growth methodology, a method of device fabrication for very small samples has been devised to permit the characterization of novel materials as soon as a preliminary batch has been produced. A slight variation of this methodology is applicable to producing devices using exfoliated samples of two-dimensional materials such as graphene, hexagonal boron nitride (hBN), and transition metal dichalcogenides (TMDs), as well as multilayer heterostructures of such materials. Here we present detailed protocols for the experimental device fabrication of fragments and flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate and subsequent measurement in a commercial superconducting magnet, dry helium close-cycle cryostat magnetotransport system at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

We describe the methodology of mechanical exfoliation and deposition of flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate, fabrication of experimental device structures for transport experimentation, and the magnetotransport measurement in a dry helium close-cycle cryostat at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

Yeni Malzemelerin Düşük sıcaklık Magnetotransport Ölçüm İleri Deneysel Yöntemler

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Experimental Methods for Investigation of Shape Memory Based Elastocaloric Cooling Processes and Model Validation

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor compression based cooling process. Nickel-Titanium (Ni-Ti) based alloy systems, especially, show large elastocaloric effects. Furthermore, exhibit large latent heats which is a necessary material property for the development of an efficient solid-state based cooling process. A scientific test rig has been designed to investigate these processes and the elastocaloric effects in SMAs. The realized test rig enables independent control of an SMA&#39;s mechanical loading and unloading cycles, as well as conductive heat transfer between SMA cooling elements and a heat source/sink. The test rig is equipped with a comprehensive monitoring system capable of synchronized measurements of mechanical and thermal parameters. In addition to determining the process-dependent mechanical work, the system also enables measurement of thermal caloric aspects of the elastocaloric cooling effect through use of a high-performance infrared camera. This combination is of particular interest, because it allows illustrations of localization and rate effects &#8212; both important for efficient heat transfer from the medium to be cooled.
The work presented describes an experimental method to identify elastocaloric material properties in different materials and sample geometries. Furthermore, the test rig is used to investigate different cooling process variations. The introduced analysis methods enable a differentiated consideration of material, process and related boundary condition influences on the process efficiency. The comparison of the experimental data with the simulation results (of a thermomechanically coupled finite element model) allows for better understanding of the underlying physics of the elastocaloric effect. In addition, the experimental results, as well as the findings based on the simulation results, are used to improve the material properties.

Experimental methods for investigation of solid state cooling processes and characterization of elastocaloric material properties of Shape Memory Alloys (SMA) are presented. A custom-built test rig has been designed for controlling and comprehensive monitoring of elastocaloric cooling processes. Furthermore, it provides a validation platform for thermomechanically coupled modeling approaches.

Şekil Bellek İncelenmesi Tabanlı Elastocaloric Soğutma Süreçler ve Model Doğrulama için Deneysel Yöntemler

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor ...

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. The reactions of cold plasma with the surrounding atmosphere yield a variety of reactive species, which can define its effectiveness. While efficient development of cold plasma therapy requires kinetic models, model benchmarking needs empirical data. Experimental studies of the source of reactive species detected in aqueous solutions exposed to plasma are still scarce. Biomedical plasma is often operated with He or Ar feed gas, and a specific interest lies in investigation of the reactive species generated by plasma with various gas admixtures (O2, N2, air, H2O vapor, etc.) Such investigations are very complex due to difficulties in controlling the ambient atmosphere in contact with the plasma effluent. In this work, we addressed common issues of &#39;high&#39; voltage kHz frequency driven plasma jet experimental studies. A reactor was developed allowing the exclusion of ambient atmosphere from the plasma-liquid system. The system thus comprised the feed gas with admixtures and the components of the liquid sample. This controlled atmosphere allowed the investigation of the source of the reactive oxygen species induced in aqueous solutions by He-water vapor plasma. The use of isotopically labelled water allowed distinguishing between the species originating in the gas phase and those formed in the liquid. The plasma equipment was contained inside a Faraday cage to eliminate possible influence of any external field. The setup is versatile and can aid in further understanding the cold plasma-liquid interactions chemistry.

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

Bir Atmosfer Basıncı Plazma Kurulum Reaktif Türler Oluşumu Araştırma

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to visualize the behavior of petroleum samples under process conditions. The experimental setup relies on a custom-built micro-reactor fitted with a sapphire window at the bottom, which is placed over the objective of an inverted microscope equipped with a cross-polarizer module. Using reflection microscopy enables the visualization of opaque samples, such as petroleum vacuum residues, or asphaltenes. The combination of the sapphire window from the micro-reactor with the cross-polarizer module of the microscope on the light path allows high-contrast imaging of isotropic and anisotropic media. While observations are carried out, the micro-reactor can be heated to the temperature range of cracking reactions (up to 450 &#176;C), can be subjected to H2 pressure relevant to hydroconversion reactions (up to 16 MPa), and can stir the sample by magnetic coupling. 
Observations are typically carried out by taking snapshots of the sample under cross-polarized light at regular time intervals. Image analyses may not only provide information on the temperature, pressure, and reactive conditions yielding phase separation, but may also give an estimate of the evolution of the chemical (absorption/reflection spectra) and physical (refractive index) properties of the sample before the onset of phase separation.

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

This article describes a setup and method for the in situ visualization of oil samples under a variety of temperature and pressure conditions that aim to emulate refining and upgrading processes. It is primarily used for studying isotropic and anisotropic media involved in the fouling behavior of petroleum feeds.

Rafineri Süreci Koşullarında Petrol Örneklerinin Faz Davranışının Yerinde Görselleştirme

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

A Novel Biaxial Testing Apparatus for the Determination of Forming Limit under Hot Stamping Conditions

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional experimental approaches, such as out-of-plane and in-plane tests, are not applicable to the determination of forming limits when heating and rapid cooling processes are introduced prior to forming for tests conducted under hot stamping conditions. A novel in-plane biaxial testing system was designed and used for the determination of forming limits of sheet metals at various strain paths, temperatures, and strain rates after heating and cooling processes in a resistance heating uniaxial testing machine. The core part of the biaxial testing system is a biaxial apparatus, which transfers a uniaxial force provided by the uniaxial testing machine to a biaxial force. One type of cruciform specimen was designed and verified for the formability test of aluminum alloy 6082 using the proposed biaxial testing system. The digital image correlation (DIC) system with a high-speed camera was used for taking strain measurements of a specimen during a deformation. The aim of proposing this biaxial testing system is to enable the forming limits of an alloy to be determined at various temperatures and strain rates under hot stamping conditions.

This protocol proposes a novel biaxial testing system used on a resistance heating uniaxial tensile test machine in order to determine the forming limit diagram (FLD) of sheet metals under hot stamping conditions.

Sıcak Baskı Koşullarında Şekillendirme Limit belirlemesi için yeni bir iki eksenli Test Aparatı

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. This paper proposes a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation. The polydimethylsiloxane (PDMS) chip was fabricated using the multi-layer soft lithography method. Hexadecane containing surfactant was used as the continuous phase, and PEGDA with the ultraviolet (UV) photo-initiator was the dispersed phase. Surfactants allowed the local surface tension to drop and formed a more cusped tip which promoted breaking into tiny micro-droplets. As the pressure of dispersed phase was constant, the size of droplets became smaller with increasing continuous phase pressure before dispersed phase flow was broken off. As a result, droplets with size variation from 1 &#181;m to 80 &#181;m in diameter could be selectively achieved by changing the pressure ratio in two inlet channels, and the average coefficient of variation was estimated to be below 7%. Furthermore, droplets could turn into micro-beads by UV exposure for photo-polymerization. Conjugating biomolecules on such micro-beads surface have many potential applications in the fields of biology and chemistry.

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Here, we present a protocol to illustrate the fabrication processes and verifying experiments of a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation.

Poli (etilen glikol) Diacrylate damlacıklar yoluyla yarı-3 boyutlu akış odaklanarak mikrosıvısal cihazlar boyutu kontrol nesil

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere

A technique to measure the temperature of water and non-turbid aqueous media surrounding an induction-heated small magnetic sphere is presented. This technique utilizes wavelengths of 1150 and 1412 nm, at which the absorption coefficient of water is dependent on temperature. Water or a non-turbid aqueous gel containing a 2.0-mm- or 0.5-mm-diameter magnetic sphere is irradiated with 1150 nm or 1412 nm incident light, as selected using a narrow bandpass filter; additionally, two-dimensional absorbance images, which are the transverse projections of the absorption coefficient, are acquired via a near-infrared camera. When the three-dimensional distributions of temperature can be assumed to be spherically symmetric, they are estimated by applying inverse Abel transforms to the absorbance profiles. The temperatures were observed to consistently change according to time and the induction heating power.

A technique utilizing wavelengths of 1150 and 1412 nm to measure the temperature of water surrounding an induction-heated small magnetic sphere is presented.

Yakın kızılötesi sıcaklık ölçüm tekniği bir indüksiyon ısıtmalı manyetik küre küçük çevreleyen su için

A technique to measure the temperature of water and non-turbid aqueous media surrounding an induction-heated small magnetic sphere is presented. This ...