Bu eser Kore (NMG) hibe Kore hükümeti tarafından finanse edilen Ulusal Araştırma Vakfı tarafından desteklenmiştir (MSIP: Bilim Bakanlığı, ICT ve gelecek planlama) (No NRF-2016M2B2A9911771).

1. deneysel işlemin 4 , 5 , 6 <ol><li>hazırlama adım <ol><li>deney tesisi kontrol edin. Test matris üzerinde bağlı olarak, dikkatle LOCA boyutu, SBL boyutu, sifon kırıcı türleri ve ağız, deneme önce varlığı gibi test matris test koşulları kontrol edin. Ayrıca, cihazların ve tesisin bileşenleri veri gürültü veya arıza düzgün çalıştığını doğrulamak için testi.</li>
		<li>Alt tankın içinde yüklü dönüş pompa kullanarak su ile üst haznesini doldurun.</li>
		<li>SBL içinde kalan hava kaldırın. Artık hava SBL kaldırmak için bir vakum pompası ve arabellek odası kullanın.</li>
		<li>Üst tank ilk su düzeyini kontrol edin. Tanka bağlı cetveli kullanın.</li>
	</ol></li> <li>Test adımı <ol><li>Borulama sistemi sonunda Vanayı aç.</li>
		<li>Sifon kırma fenomenin sırasında kontrol gibi su seviyesi, debi ve basınç değişiklikleri, ölçülen verileri veri toplama sistemi kontrol odasında istimal. Soğutucu hiçbir çıkış, ilk deneme erer. Son olarak, belirli test koşulları ile elde edilen deneysel sonuçlar kaydetmek.</li>
	</ol></li> <li>(SBL boyutu, LOCA boyutu, delik varlığı ve LOCA konum) test değişkenlerini aşağıdaki gibi değiştirin.
	<ol><li>Değişiklik SBL boyutu gittikçe 2, 2.5, 3, 4, 5 ve 6 '; ana boru Şekil 2 2 pozisyonda bir flanş ortak tarafından verilen SBL bağlandığı. 
		Not: Somunlar ile flanş ortak kullanarak SBL boyutu, LOCA boyutu ve ağız, varlığı gibi deneysel değişkenleri değiştirilir. Bu nedenle, bu işlemleri el ile yapılmaktadır.</li>
		<li>Tekrar adımları 1.1.1 - tüm SBL boyutları deneyler yapılır kadar 1.2.2.</li>
		<li>Pozisyonda 1, LOCA ile değişiklik LOCA boyutu gittikçe 6, 8, 10, 12, 14 ve 16 inç; verilen Redüktör ana boru Şekil 2 3 pozisyonda bir flanş ortak tarafından bağlı.</li>
		<li>Tekrar adımları 1.1.1 - tüm LOCA boyutları deneyler yapılır kadar 1.3.2.</li>
		<li>Delik (veya Kaldır delik) bağlı ana boru flanş cigara üst deponun dibinde tarafından yükle. 
		Not: Önceki adımı deneyler devamsızlık (veya durum) delik ile gerçekleştirilen. Bu nedenle, orifis yüklü (kaldırıldı sonraki deneme için veya).
		<ol><li>Bu işi yapmak için üst tank içinden su yok olduğundan emin olun.</li>
		</ol></li> <li>Adımları 1.1.1 - 1.3.4 yineleyin. SBL ve LOCA boyutu altında delik varlığı (veya devamsızlık) etkisini onaylamak için önceki adımı yineleyin.</li>
		Önceki adım deneyler LOCA konum 1 ile gerçekleştirilen gibi <li>pozisyonu 2, LOCA değiştirin. Bir sonraki deneme için LOCA konumunu değiştir. 
		Not: deneysel kurulumunda iki LOCA konum oluşturulur. Her bir yalıtım kelebek Vana LOCA boruyla bir ana boru sistemine bağlı.
		<ol><li>LOCA konumunu değiştirmek için yalıtım kelebek Vana 1 LOCA konumundaki kapatıp LOCA pozisyonda 2 Vana açın.</li>
		</ol></li> <li>Tekrar adımları 1.1.1 - 1.3.6.</li>
	</ol></li></ol> 2. Simülasyon programı çalıştıran <ol>sifon kırıcı simülasyon programı çalıştırmak için program simgesini tıklayın <li>. 
	Not: Yordam ek Video 1 ' de gösterilmiştir. Görüldüğü gibi simülasyon programı başlangıç ekranı 4 düğme (parametre, koşmak, el kitabı ve çıkış göster) oluşur. Kullanıcı tıkladığında &#39; göstermek parametreleri &#39; düğmesi, yeni bir komut penceresi açar ve parametreleri listesini içerir. Kullanıcı değiştirmek ve değişkenlerin sayısal değerlerini doğrulamak yapabiliyor. &#39; Çalıştırmak &#39; düğme dahil formüller giriş parametreleri yerine kullanarak hesaplamaları gerçekleştirir. &#39; Manuel &#39; kullanım ve program sürümü bildirdiğiniz için düğmedir ve &#39; çıkış &#39; düğmesi programı kapatır. Sonuçları gösterilmektedir &#39; sonuçlarını göster &#39; windows.</li>
	<li>'I tıklatın &#34; gösteri parametre &#34; düğmesini.</li>
	<li>Verilen simülasyon koşulları göz önünde bulundurarak giriş verileri değiştirmek.</li>
	<li>'I tıklatın &#34; çalıştırmak &#34; düğmesini.</li>
	<li>Su seviyesi grafik şekli iade &#39; sonuçlarını göster &#39; pencere. Program süresi ile sonuç değerlerini düzenler ve grafik otomatik olarak çizer.
	<ol><li>Grafik şekli ile görsel olarak sifon kırılma olasılığı onaylamak; su seviyesi veya undershooting yüksekliği aynı değeri sürekli olarak sonuna kadar varsa, kırma sifon belirli koşullar altında mümkündür. Bkz. şekil 3.</li>
	</ol></li> <li>Diğer çıkışlar check-in &#39; sonuçlarını göster &#39; pencere. Sekiz seçenekleri (su seviyesi, undershooting yükseklik, basınç, su hızı, hava hızı, iki aşamalı karışımı hız, miktarı ve sürtünme) çıktıyı denetlenecek dikkat edin. Onay kutusunu kullanarak grafik türünü seçin. 
	Not: Bu zamanla her değer değişikliği grafiği görülebilir çünkü sifon kırma fenomenin bir bakışta kavramak kolaydır.</li>
	<li>Onaylamak çıkış süreye bağlı olarak özel değeri tıklatarak &#34; hesapla belirli bir zaman içinde &#34; düğmesi. İstediğiniz süreyi girin ve sonuçlarına göre ayarlamak zaman kontrol edin.</li>
	<li>Tıklatarak tüm simülasyon sonuç verileri kaydetmek &#34; verileri kaydetmek &#34; düğmesini. 
	Not: Sonuçları metin dosyası biçiminde kaydedilir ve benzetilmiş koşullar birlikte kurtardı.</li>
</ol>

<ol>
	<li>McDonald, J., Marten, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Siphon Break as a Blocking Valve. , (1958).</li><li>. Siphon Breaker Design Requirements 12. Experimental and Analytical Study Available from: <a target="_blank" href="https://www.osti.gov/scitech/biblio/6623426">https://www.osti.gov/scitech/biblio/6623426</a> (1993)</li><li>Sakurai, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JAERI-Research+99-016.">JAERI-Research 99-016.</a> Study for Improvements of Performance of the Test and Research Reactors. , (1999).</li><li>Kang, S. H., 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=.">.</a> Final Report of Experimental Studies on Siphon Breaker. , (2011).</li><li>Kang, S. H., 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=.">.</a> Experimental Study of Siphon breaker. , (2013).</li><li>Kang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Siphon Breaker Design on Research Reactor with Real-Scale Experiment. , (2015).</li><li>Fossa, M., Guglielmini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+Drop+and+Void+Fraction+Profiles+during+Horizontal+Flow+through+Thin+and+Thick+Orifices.">Pressure Drop and Void Fraction Profiles during Horizontal Flow through Thin and Thick Orifices.</a> Exp. Thermal Fluid Sci. 26, 513-523 (2002).</li><li>Lee, K. Y., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+siphon+breaker+simulation+program+for+investing+loss+of+coolant+accident+of+a+research+reactor.">Development of siphon breaker simulation program for investing loss of coolant accident of a research reactor.</a> Ann. Nucl. Energy. 101, 49-57 (2017).</li><li>Lee, K. Y., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+Study+on+Loss+of+Coolant+Accident+of+a+Research+Reactor.">Theoretical Study on Loss of Coolant Accident of a Research Reactor.</a> Nucl. Eng. Des. 309, 151-160 (2016).</li><li>Lee, K. Y., Seo, K. W., Chi, D. Y., Yoon, J. H., Kang, S. H., Kim, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+analytical+studies+on+the+siphon+breakers+in+research+reactor.">Experimental and analytical studies on the siphon breakers in research reactor.</a> European Research Reactor Conference. , 18-22 (2012).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Sifon kırıcı bir boru rüptürü kaza meydana geldiğinde soğutucu kaybını önlemek için kullanılan pasif işletilen Emanet bir aygıttır. Ancak, çünkü hiçbir deneme gerçek ölçekli araştırma reaktörleri için çağdaş araştırma reaktörleri için uygulamak zordur. Bu nedenle, gerçek ölçekli deney POSTECH ve KAERI tarafından yapılmıştır. Denemenin amacı sifon kırma gerçek ölçekli boyuna uygun olduğunu belirlemek için kırılma etkileyen faktörler sifon doğrulayın oldu. Deneysel sonuçlar gösterir SBL boyutu ve LOCA boyutu ana olduğunu undershooting etkileyen değişkenleri.
Dikkat edilmesi gereken birçok parametre olduğundan kırma sifon hesaplaması aşırı karmaşık olur. Önceki çalışmalarda kırma sifon için tatmin edici bir teorik model sundu değil. Bu nedenle, gerçek sifon kırma fenomenin analiz edebilirsiniz bir teorik modeli gerçek ölçekli sifon kırıcı deney sonuçlarından kurulmuştur. Teorik modeli akışkanlar mekaniği ve iki aşamalı akış için Chisholm model dayanıyordu. Bernoulli'nin denklemleri akış hızı elde edilebilir. Ayrıca, hacimsel Debi, su seviyesi ve undershooting yükseklik, gibi diğer önemli değişkenler teorik modeli iki aşamalı akış dikkate alınarak hesaplanan.
Ardından, bir simülasyon programı temel teorik model alınarak geliştirilmiştir. Simülasyon sonuçları deneysel sonuçları ile karşılaştırıldığında bu teorik modeli gerçek sifon kırma fenomenin analiz edebilirsiniz gösterilmiştir. Simülasyon sonuçlar araştırma reaktörü boru rüptürü kaza karşı güvenliği yargılamak için temel olarak kullanılabilir ve program sifon kırıcı tasarımı için kullanılabilir.
Ancak, yeni geliştirilen teorik modeli ve simülasyon programı sadece gerçek ölçekli deneme 16 ana boru boyutu ile geliştirilmiştir. Simülasyon programı çeşitli ölçeklerde uygulanabilirliği doğrulamak için yeni bir deney tesisi küçük ölçekli sifon kesici testleri için önceki gerçek ölçekli deney tesisi miniaturizing tarafından hazırlanıyoruz. C faktör ve Chisholm katsayısı B, varolan deneme, dizi de dahil olmak üzere geniş bir kabul edilecektir.

Plaka tipi yakıt, Jordan araştırma ve eğitim reaktör (JRTR) ve KiJang araştırma reaktörü (KJRR) gibi kullanarak reaktörler sayısı son zamanlarda artmıştır. Plaka tipi yakıt kolayca bağlanmak için bir çekirdek aşağı akış araştırma reaktörü gerektirir. Araştırma reaktörleri birincil soğutma sistemi net pozitif emme başkanı gerektiren bu yana, bazı soğutma sistemi bileşenleri reaktör potansiyel olarak yüklenebilir. Ancak, reaktör aşağıda birincil soğutma sistemindeki boru rüptürü ortaya çıkarsa, sifon etkisi reaktör maruz hava neden olabilir soğutucu sürekli drenaj neden olur. Bu kalan ısı, hangi ciddi bir kaza neden olabilir kaldırılamaz olduğunu anlamına gelir. Bu nedenle, soğutucu kaza (LOCA) kaybı halinde, ciddi bir kaza engelleyebilirsiniz bir güvenlik aygıtı gereklidir. Bir sifon ayırıcısı böyle bir güvenlik cihazı var. Etkili bir Inrush hava kullanarak su drenaj önleyebilirsiniz. Tüm sistem sistem kırma sifon denir.
Araştırma reaktörü Emanet geliştirilmesi için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. McDonald ve Marten1 Vana bir aktif olarak faaliyet kırıcı olarak kırma bir sifon performansını onaylamak için bir deney taşıdı. Neill ve Stephens2 küçük boyutlu boru pasif işletilen bir aygıt olarak bir sifon ayırıcısı kullanarak bir deneme yapılır. Sakurai3 nerede tamamen ayrı hava-su akışı modeli uygulandı kırma sifon çözümlemek için analitik bir model önerdi.
Dikkat edilmesi gereken birçok parametre olduğundan kırma sifon son derece karmaşıktır. Ayrıca, gerçek ölçekli araştırma reaktörleri için deneyler yapılan değil çünkü önceki çalışmalarda çağdaş araştırma reaktörleri için uygulamak zordur. Bu nedenle, önceki çalışmalarda kırma sifon için tatmin edici bir teorik model sundu değil. Bu nedenle, gerçek ölçekli deney teorik bir model kurmak için yapılmıştır.
Sifon kesici etkisi üzerinde bir araştırma reaktörü araştırmak için gerçek ölçekli doğrulama deneyler Pohang Üniversitesi bilim ve Teknoloji (POSTECH) ve Kore atom enerjisi Araştırma Enstitüsü (KAERI)4,5 tarafından gerçekleştirilmiştir ,6. Şekil 1 sifon kırıcı deneme için gerçek bir tesistir. Şekil 2 bir şematik diyagramı tesisin gösterir ve tesis işareti içerir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig1.jpg"> 
Şekil 1. Tesis gösteri deneyi kırma sifon için. Ana boru boyutu 16 ve bir akrilik pencere gözlem için yüklenir. Delik basınç düşüşü açıklamak için hazırlanan bir cihazdır. Bu nedenle, bir delik montaj bölümü üst deponun dibinde. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig2.jpg"> 
Şekil 2. Deney tesisi şematik diyagramı. Ölçüm noktaları konumunu sunulur. Sayıları bu alakalı yerlerde gösterir; 0 girişinde sifon ayırıcısı belirtir noktası, nokta 1 su seviyesi anlamına gelir, nokta 2 sifon ayırıcısı ve ana boru bağlantılı parçası anlamına gelir ve LOCA 3 ettiğinizi noktası yerleştirin. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Sifon kırıcı deneysel tesis üst bir tank, daha düşük bir tank, boru sistemi ve dönüş pompası oluşmaktadır. Üst tank kapasitesi 57.6 m3' tür. Alt alan ve derinlik 14.4 m2 (4 m x 3.6 m) ve 4 m, sırasıyla vardır. Alt tank ve LOCA pozisyon üst deponun altında bulunduğu 8.3 m vardır. Alt tank kapasitesi 70 m3' tür. Alt tank deneme sırasında su depolamak için kullanılır. Alt tank için dönüş pompası bağlanır. Su içinde alt tank üst tankına pompalanır. 16 boru sisteminin ana boru boyutudur. Sifon kesici hat (SBL) bulunduğu 11.6 m alt boru yüksek sonudur rüptürü noktası. Buna ek olarak, akrilik windows için görselleştirme, boru şekil 1' de gösterildiği gibi yüklenir.
Birkaç aygıt fiziksel sinyaller ölçmek için kuruldu. İki mutlak basınç güç çeviriciler (APTs) ve üç Diferansiyel Basınç güç çeviriciler (DPTs) kullanılmıştır. Su kitle akış oranı ölçmek için bir ultrasonik debimetre kullanıldı. Veri toplama sistemi zaman aralıkları 250 ms, tüm ölçüm verileri almak için kullanılan. Ek olarak cihazın ölçüm için kameralar gözlem için yüklü olan ve bir cetvel su seviyesini kontrol etmek için üst deponun iç duvarında bağlıydı.
Çeşitli LOCA ve sifon ayırıcısı (SB) boyutları, sifon kırıcı türleri (satır/delik) ve ağız reaktör yakıt ve boru kopma noktası ile ilgili varlığı denemede kabul edildi. LOCA ve SBL boyutu, LOCA ve SBL çeşitli boyutlarda etkisini doğrulamak için kullanılmıştır. LOCA boyutları 6 ' 16've 2'den 6'değişmekteydi SBL boyutları arasında değişiyordu. Deneyinde, çizgi ve delik türü sifon ayırıcılarını kullanılmıştır ama bu çalışmada aşağıdaki içeriği yalnızca JRTR ve KJRR kullanılan SBL türü dikkate alır. Deneysel sonuçlar bir örnek olarak, şekil 3 baskı ve su akış hızı verisi içeren bir grafiktir. 4 Ekim 2013 yapılan ve LN23 deneysel veriler örneğidir (satır tipi SB, hiçbir delik 12 LOCA, SBL 2.5 ').
Deney verileri, kırma fenomenin sifon tahmin edebilirsiniz teorik modeli kurulmuştur. Teorik modeli Bernoulli denklemi ile başlar. Akışkan hızının Bernoulli denklemi elde edilir ve hacimsel Debi sıvı boru alanına göre hızı çarpılarak elde edilebilir. Ayrıca, su seviyesi hacimsel Debi kullanılarak elde edilebilir. Temel teorik modeli olarak kavramdır yukarıda. Ancak, kırma fenomenin sifon iki aşamalı bir akışı olduğu için dikkate alınması gereken ek puan vardır. İki aşamalı akış analizi modeli göz önünde bulundurulacak, bir doğruluk doğrulama test gerçekleştirildi. Chisholm modeli daha homojen bir modeli daha doğru olduğu için Chisholm modeli fenomen analiz etmek için kullanılır. Chisholm modeline göre iki aşamalı çarpanı formül Denklem 17olarak ifade edilir. Bu denklemdeki ф iki aşamalı çarpanı temsil eder, ρ yoğunluk temsil eder ve X kalite temsil eder.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq1.jpg">(1)
p sınıf "jove_content" = > içinde Chisholm modeli, kütle akış ile değişir bir katsayısı B dahil. Sonuçta, Chisholm katsayısı B ve reaktör tasarımı koşullar arasında bir korelasyon formül türetme teorik modelin önemli bir noktadır. Başka bir deyişle, başka bir amaç için deneme Chisholm katsayısı B. ve tasarım koşulları arasında ilişki kurmak için veri elde edildi Test sonuçlarından, tasarım koşulları ve Chisholm katsayısı B arasında bir korelasyon formül kurulmuştur. Elde edilen teorik modeli fenomen de kırma sifon tahmin etmek için geliştirilmiştir.
Ayrıca, bir simülasyon programı bir grafik kullanıcı arabirimi (GUI) ile geliştirilmiştir. Şekil 3' deki mutlak basınç verilerinizi geçiş tarafından üç aşamada fenomen ayrılabilir: Soğutucu (tek fazlı akış), sifon kırma (iki aşamalı akış) ve kararlı duruma kaybı. Bu nedenle, ana hesaplama işlemi algoritma gerçek fenomen üç aşama karşılık gelen üç adımlı bir işlemi içerir. Hesaplama işlemi de dahil olmak üzere, simülasyon işlemi açıklamak için tüm algoritması şekil 48' de gösterilmiştir.
Yazılımı kullanarak (bkz. ek Video 1) simülasyonu başlamak için kullanıcı tasarım koşuluna karşılık gelen giriş parametreleri girer ve giriş parametreleri sabit değerler olarak depolanır. Kullanıcı parametreleri girdikten sonra simülasyon ile devam eder, programın ilk adım hesaplama gerçekleştirir. İlk adım bir hesaplama kaybı için soğutucu sifon etkisi nedeniyle boru rüptürü sonra tek fazlı hesaplamasıdır. Değişkenleri teorik modeli (olduğu gibi Bernoulli'nin denklemi, kütle akış koruma, vb) tarafından otomatik olarak hesaplanır ve hesaplama parametreleri giriş kullanıcı tarafından alınan devam eder. Hesaplama sonuçları sıralı olarak kullanıcı tarafından belirlenmiş zaman birimine göre bilgisayar bellekte depolanır.
Su seviyesi damla 0 konumlandırırsanız, hava SBL şu anda acele başlar çünkü tek fazlı akış sona ereceğini, demektir. Su seviyesi pozisyon 0 ulaşıncaya kadar bu nedenle, tek fazlı akış için ilk adım devam eder. Su seviyesi konumunda 0 olduğunda, bu undershooting yükseklik sıfır olduğu anlamına gelir. Undershooting SBL giriş ve üst tank su seviyesi arasındaki yükseklik farkı sifon kırma sonra yüksekliktir. Başka bir deyişle, yükseklik undershooting kırma sifon sırasında ne kadar su seviyesi azalma gösterir. Bu nedenle, undershooting yükseklik önemli bir parametre, çünkü soğutucu kaybı miktarını doğrudan belirlenmesi izin vermezler. Sonuç olarak, program undershooting yükseklik göre ilk adım hesaplama sonuna belirler.
Undershooting yüksekliği sıfırdan büyükse program iki aşamalı akış simülasyonu ikinci bir adım hesaplama gerçekleştirir. Su ve hava akışı Sahne Alanı'ndaki sifon mevcut olduğundan, her iki akışkanların fiziksel özellikleri dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, iki aşamalı çarpanı, kalite ve void kesir değerleri bu hesaplama adımda kabul edilir. Özel olarak, geçersiz kesir değer ölçütü ikinci adım hesaplama biten olarak kullanılır. Geçersiz kesir hava toplamına hava akışı ve su akışı oranı olarak ifade edilebilir. Geçersiz kesir (α) değeri 0,9 üzerinde bu kadar ikinci adım hesaplama gerçekleştirilir. α 0,9 üzerinde olduğunda, üçüncü adım hesaplama kararlı duruma açıklayan devam eder. Teorik olarak, bitiş kırma sifon için α kriterdir sadece hava boru içinde şu anda var yana = 1. Bu programda, kırma sifon bitiş ölçütlerini ise α = 0,9 hesaplama işleminin herhangi bir hatayı önlemek için. Bu nedenle, sonuçları kısmi kaybı kaçınılmaz olduğunu, ancak bu hata ihmal edilebilir olabilir.
Kararlı duruma hesaplama kullanıcı tarafından ayarlanan süre boyunca devam eder. Değişiklik yok çünkü hesaplama sonuç değerlerini her zaman sabittir ki kararlı duruma karakterizedir. Kırma sifon başarılı olursa, su içinde üst tank son seviyesi belirli bir değerde değil sıfır kalır. Ancak, sifon kırma başarıyla gerçekleştirilir, soğutucu neredeyse kaybolacak ve su son seviyesi sıfır değerini yaklaşıyor. Su seviyesi değeri sabit durumda sıfıra eşitse, bu nedenle, belirli tasarım koşulları sifon kırma tamamlamak yeterli olmadığını gösterir.
Hesaplamadan sonra kullanıcı çeşitli şekillerde sonuçları onaylamak. Sonuçlar kırma, sifon ilerleme ve tekillik sifon durumunu gösterir. Simülasyon programı tahmin ve gerçekçi fenomen analiz ve sifon kırıcı sistem tasarımında yardımcı olmak. Bu kağıt, deney protokolü, deney ve uygulama simülasyon programı sonuçlarını sunulmaktadır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Absolute pressure transducer</td>
			<td>Sensor Technics</td>
			<td>CTE9000</td>
			<td>0.05% full-scale error</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential pressure transducer</td>
			<td>Setra</td>
			<td>C230</td>
			<td>0.25% full-scale error</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic flow meter</td>
			<td>Tokyo Keiki</td>
			<td>UFP-20</td>
			<td>Resolution 0.01m^3/h</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual Studio 2012</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Windows 8</td>
			<td>Microsoft Foundation Class</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E.R.W. steel pipe</td>
			<td>Hyundai Hysco</td>
			<td>KS D 3507(SPP)</td>
			<td>400A(out dia.) x 7.9mm(thickness)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

study of siphon breaker experiment and simulation for a research reactor

Bir araştırma reaktörü tasarım koşullar altında boru rüptürü tarafından indüklenen sifon fenomen su, sürekli dışa akış neden olabilir. Bu çıkış akışı önlemek için bir kontrol cihazı gereklidir. Bir sifon ayırıcısı soğutucu su kaybı etkili bir şekilde kontrol etmek için kullanılan güvenlik aygıt türüdür.
Sifon kırma özellikleri analiz için gerçek ölçekli deney yapılmıştır. Deney sonuçlarından, bu fenomen kırma sifon etkileyen çeşitli faktörler tasarım bulundu. Bu nedenle, tahmin ve çeşitli tasarım koşullar altında fenomen kırma sifon analiz yeteneğine sahip bir teorik modeli geliştirmek için gerek yoktur. Deneysel verileri kullanarak, ilerleme ve sifon kırma fenomenin sonucunu doğru tahmin teorik modeli formüle etmek mümkündü. Kurulan teorik modeli akışkanlar mekaniği üzerinde temel alır ve iki aşamalı akışını analiz etmesi Chisholm modeli içermektedir. Bernoulli'nin denklemi, hız, miktar yüksekliği, su seviyesi, basınç, Sürtünme katsayısı ve iki aşamalı akış ile ilgili faktörler undershooting elde edilen hesaplanan veya. Ayrıca, bu çalışmada kurulan modeli kullanmak için bir sifon kesici analiz ve tasarım programı geliştirilmiştir. Simülasyon programı ve teorik modeli temelinde faaliyet sonucu bir grafik olarak verir. Kullanıcı grafik şeklini kontrol ederek kırma sifon olasılığı onaylayabilirsiniz. Ayrıca, tüm simülasyon sonucu kaydetmek mümkündür ve sistem kırma gerçek sifon analiz etmek için bir kaynak olarak kullanılabilir.
Sonuç olarak, kullanıcı kırma sifon ve tasarım bu çalışmada geliştirilen program kullanarak sifon kırıcı sistem durumunu doğrulayabilirsiniz.

Kırma sifon tüm süreci üç aşamadan oluşur. Soğutucu sifon etkisi nedeniyle çıkış ilk aşamasıdır. Soğutucu, sifon kırma denilen kaybı engellemek için SBL havada girifli başlatma işlemini ikinci aşamasıdır. Sifon kırma fenomenin mutlak, salt basınç şekil 3' te keskin bir artış olarak görülebilir. Mutlak basınç hızla artar sonra yavaş yavaş su seviyesi azalma nedeniyle azalır. Geri üst tank için bazı kalıntı su akar beri kırma sifon sonunda tekrar mutlak basınç artar. Kırma sifon tamamlanırsa, başka hiçbir sızıntı soğutucu ve bu durumu 'kararlı duruma' denir. Yok çünkü durum değişikliği, mutlak basınç da sabit tutulur. Yüksek bir değer ilk aşama sırasında devam edildi, akış hızı yavaş yavaş başlar kırma sifon olarak azalır. Kırma sifon olduğunda başarıyla tamamlandı, soğutucu sızıntısı yavaş yavaş azalır ve Video 1' de gösterildiği gibi durdu. Şekil 3 ' te Diferansiyel Basınç sifon kırma başladıktan sonra sürekli artış eğilimi gösterdi.
Boru rüptürü sifon kırıcı yokluğunda meydana gelirse, tüm soğutma sifon etkisi nedeniyle sızıntı olacaktır. Sifon kırıcı yokluğu açıklar deney Video 2 ' de (XN; sifon kırıcı yokluğu) gösterilir. Öte yandan, Video 3 (LN; çizgi türü sifon kırıcı) ve Video 4 (HN; delik türü sifon kırıcı) sifon kırıcı etkili soğutma kaybını önler göstermek. Her iki durumda da, bu soğutucu belirli bir su seviyesinin altında kaçak değil doğrulanır. Sonuç olarak, deneyler sifon kırıcı soğutucu kaybını önlemek için uygun bir aygıt olabilir gösterdi.
Ayrıca, deneysel test sonuçlarına göre bu Chisholm katsayısı ve tasarım koşulları arasındaki ilişki tanımlamak mümkün oldu. İlk başta, deneysel koşullar yansıtacak şekilde basınç kaybı katsayısı ince ayar işlemi gerçekleştirilmiştir. Basınç kaybı katsayısı ayarladıktan sonra Chisholm katsayısı B deneme yanılma yöntemiyle sonucuna. Çünkü hava ve su kütle akış Chisholm katsayısı B değerini ayarlarken dikkat edilmesi gerekenlerin, kütle akış kantitatif değerlendirmek için bir ölçüt gerekliydi. Bu ölçüt bir hava akış hızı faktörü ve kütle akış su kullanılarak türetilmiştir. C faktörü denilen ölçütü Chisholm katsayısı B. ilişkisiyle belirlemek için kullanılır Önerilen C faktörü formül Denklem 2 tarafından verilir ve hava akış hızı faktörü Denklem 39,10tarafından verilir. Aşağıdaki formüllerde ρ yoğunluğu ve K02 basınç kaybı katsayısı konumu 0 ve konumu 2 arasında temsil eder. Yoğunluk ve Denklem 3 '2' basamak sabit olduğundan, onlar ortadan kaldırılabilir. Bu nedenle, hava akış hızı faktörü Basitleştirilmiş tür F faktörü Denklem 2' adı verilir. Kütle akış su da değerlendirilmelidir; LOCA büyüklüğü arttıkça artar, ancak alan de aynı anda artar. Bu nedenle, kütle akış farklı LOCA boyutu ile birim alan başına kütle akış almak için bölgelere göre ayrılmıştır. Burada, sadece hava boru içine girmeden önce kütle akış değeri hesaplanır.
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq2.jpg">(2)
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq3.jpg">(3)
Chisholm katsayısı B ve C faktörü arasındaki ilişkiyi bulmak için regresyon analizi kullanıldı. Sonuç olarak, korelasyon formüller (üstel ve Kuadratik fonksiyon) tipi iki elde edilebilir ve R2 değerleri 0.93 (Üstel fonksiyon) ve 0.97 (Kuadratik fonksiyon). Her işlevin denklemi 4 ve Denklem 59olarak verilir. Denklem 4 LOCA, nispeten büyük bir boyutu 12'gibi ve 16 LOCA boyutlarda için iyi tahmin etmek mümkün. Öte yandan, Denklem 5 LOCA, nispeten küçük boyutlarda 8 ve 10 LOCA boyutlarda gibi için iyi tahmin etmek mümkün. Sonuç olarak, Üstel fonksiyon için 11'daha büyük LOCA nispeten büyük bir boyutunu tahmin etmek için kullanılır ve Kuadratik fonksiyon için kullanılan 11'daha küçük.
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq4.jpg">(4)
<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq5.jpg">(5)
Kırma fenomenin sifon tasarım şartlarından Chisholm katsayısı B türeterek mümkün 's, teorik modeli kurulması anlamlı olmamasıdır. Bu nedenle, teorik modeli içeren bir simülasyon programı geliştirilmesi fenomen analiz ve sifon kırıcı tasarlamak için yararlı olacaktır.
Simülasyon ve deneysel sonuçlar karşılaştırma grafiği şekil 5' te gösterilen. Grafik göz önüne alındığında, simülasyon programı gerçek ölçekli deneyden elde edilen sonuçları tahmin olabilir. Sadece undershooting yükseklik sonuçlar, aynı zamanda simülasyon programından elde edilen akış veri desenleri bu deneysel olarak elde edilen benzer gösterin. Şekil 6 akış oranı grafiği LOCA boyutları içinde 12 ve 16'için geçen süre karşı olduğunu. Ancak, en başından deney ve simülasyon arasında bazı farklar vardır. Aslında, deneysel akış hızı değerlendirme aşamasına başlanıyor içinde video görselleştirme dayanıyordu ve akış hızı verisi deneme daha düşük su seviyesi 5 hesaplayarak elde edildi s. Bu yöntem alternatif bir yol olduğu için tam olarak akışını geliştirmeden önce ultrasonik akış ölçer akış hızı doğru ölçmek değil. Deney ve simülasyon sonuçları arasındaki fark bu noktada nedeniyle gibi görünüyor. Aşamasına başlanıyor dışında simüle akış hızı deneysel değerlerine benzerdi ve program eğilim LOCA büyüklüğüne göre doğru bir şekilde tahmin.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig3.jpg"> 
Şekil 3. Deneysel sonuç. Su seviyesi, yükseklik, basınç ve Debi undershooting ölçülen değişkenleri içerir. Sonuçlar arasında basınç ve akış hızı verisi sunulur. Basınç değişikliği göz önüne alındığında, fenomen büyük ölçüde üç bölüme ayrılır; Soğutucu, sifon kırma ve kararlı duruma kaybı. Pressurbiraz soğutucu bölümü kaybı değişimler değiştirir, e hızlı breaking bölümünde sifon artırır. Ayrıca, baskı sırasında sabit durumu değişmez. Ayrıca, akış hızı yavaş yavaş sifon kırılma nedeniyle azalır görülebilir. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig4.jpg"> 
Şekil 4. Algoritma simülasyon programı. Algoritma teorik modeli9uygulamak için geliştirilmiştir. Gerçek fenomen yansıtmak için algoritma ana hesaplama işlemi üç aşamadan oluşuyordu. Tasarım koşulları yansıtmak giriş parametreleri belirtilmişse her sahne için verilen ölçütlere otomatik olarak hesaplanır. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig5.jpg"> 
Şekil 5. Tahmini geçerlilik. Simülasyon sonuçlarının doğruluğunu değerlendirmek için yükseklik undershooting deney sonuçları ile karşılaştırılır. Simülasyon makul deneyler eşleşen bulunamadı. Başka bir deyişle, simülasyon programı kırma sifon çözümlenmesi için iyi bir performans sunuyor. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig6.jpg"> 
Şekil 6. Akış oranı grafiği. Simüle (SIM) akış hızı deneysel (Exp) değerler için benzer. Simülasyon nispeten doğru akış hızı miktarlarını hesaplamak çünkü simüle undershooting yükseklik ve su seviyesi değerleri için deneysel değerleri benzer. <a href="//ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/55972fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Video 1" src="/files/ftp_upload/55972/55972mov1.jpg"> 
Video 1. Başarılı sifon (LOCA) breaking. Bu video ile sifon kırıcı bir deneydir. Kelebek Vana LOCA konumunda açıldığında soğutucu sızıntıları. Ancak, soğutucu sızıntısı yavaş yavaş azalır ve sifon kırıcı nedeniyle durdu. Başka bir deyişle, bu video bu sifon kırıcı soğutucu sızıntısı engelleyebilir gösterir. Bu videoyu izlemek için <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/Video_1(LOCA).mp4" target="_blank">lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)</a>
<img alt="Video 2" src="/files/ftp_upload/55972/55972mov2.jpg"> 
Video 2. Sifon ayırıcısı (XN) yokluğu. Bir sifon ayırıcısı yokluğunda, soğutucu dışarı akışı devam ediyor ve nihayet üst tank su seviyesi sıfır olur. Bu videoyu izlemek için <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/Video_2(XN).mp4" target="_blank">lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)</a>
<img alt="Video 3" src="/files/ftp_upload/55972/55972mov3.jpg"> 
Video 3. Satır türü sifon ayırıcısı (LN). Sifon kırıcı etkili soğutma kaybını önler. Bu videoyu izlemek için <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/Video_3(LN).mp4" target="_blank">lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)</a>
<img alt="Video 4" src="/files/ftp_upload/55972/55972mov4.jpg"> 
Video 4. Delik türü sifon ayırıcısı (HN). Sifon kırıcı etkili soğutma kaybını önler. Bu videoyu izlemek için <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/Video_4(HN).mp4" target="_blank">lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)</a>
<img alt="Video 5" src="/files/ftp_upload/55972/55972mov5.jpg"> 
Tamamlayıcı Video 1. Simülasyon programı çalıştırıyor. Simülasyon programı başlangıç ekranı (göster parametresi, koşmak, el kitabı ve çıkış) 4 düğme oluşur. Kullanıcı 'parametrelerini göster' düğmesini tıklattığında, yeni bir komut penceresi açar ve parametreleri listesini içerir. Kullanıcı değiştirmek ve değişkenlerin sayısal değerlerini doğrulamak yapabiliyor. "Çalıştır" düğmesini giriş parametreleri dahil formüller yerine kullanarak hesaplamaları yapar. 'Elle' kullanım ve program sürüm bilgilendirme düğmesi ve 'Çıkış' programı kapatmak için bir düğme. Sonuçları 'Sonuçlarını göster' pencerelerde gösterilir. Bu videoyu izlemek için <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55972/Sup_Video_1(Demonstration).mp4" target="_blank">lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)</a>

Watch this Scientific Journal Video about Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor at JoVE.com

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Kırma fenomenin sifon deneysel olarak araştırıldı ve teorik modeli. Teorik modele dayalı bir simülasyon programı geliştirilmiştir ve simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar ile karşılaştırıldı. Simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar iyi eşleşen sonucuna varıldı.

Sifon kırıcı deney ve simülasyon incelenmesi için bir araştırma reaktörü

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

study-siphon-breaker-experiment-simulation-for-research

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

8.7K Görüntüleme.  Handong Global University. Kırma fenomenin sifon deneysel olarak araştırıldı ve teorik modeli. Teorik modele dayalı bir simülasyon programı geliştirilmiştir ve simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar ile karşılaştırıldı. Simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar iyi eşleşen sonucuna varıldı.

Video: Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers

Metamaterials (MM), artificial materials engineered to have properties that may not be found in nature, have been widely explored since the first theoretical1 and experimental demonstration2 of their unique properties. MMs can provide a highly controllable electromagnetic response, and to date have been demonstrated in every technologically relevant spectral range including the optical3, near IR4, mid IR5 , THz6 , mm-wave7 , microwave8 and radio9 bands. Applications include perfect lenses10, sensors11, telecommunications12, invisibility cloaks13 and filters14,15. We have recently developed single band16, dual band17 and broadband18 THz metamaterial absorber devices capable of greater than 80% absorption at the resonance peak. The concept of a MM absorber is especially important at THz frequencies where it is difficult to find strong frequency selective THz absorbers19. In our MM absorber the THz radiation is absorbed in a thickness of ~ &lambda;/20, overcoming the thickness limitation of traditional quarter wavelength absorbers. MM absorbers naturally lend themselves to THz detection applications, such as thermal sensors, and if integrated with suitable THz sources (e.g. QCLs), could lead to compact, highly sensitive, low cost, real time THz imaging systems.

This protocol outlines the simulation, fabrication and characterization of THz metamaterial absorbers. Such absorbers, when coupled with an appropriate sensor, have applications in THz imaging and spectroscopy.

THz metamalzeme Emiciler Simülasyon, Üretimi ve Karakterizasyonu

Metamaterials (MM),  artificial materials engineered to have properties that may not be found in  nature, have been widely explored since the first ...

Mühendislik

Research and Development of High-performance Explosives

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance tests to verify theoretical calculations. For newly developed formulations, the process begins with small-scale mixes, thermal testing, and impact and friction sensitivity. Only then do subsequent larger scale formulations proceed to detonation testing, which will be covered in this paper. Recent advances in characterization techniques have led to unparalleled precision in the characterization of early-time evolution of detonations. The new technique of Photonic Doppler Velocimetry (PDV) for the measurement of detonation pressure will be shared and compared with traditional fiber-optic detonation velocity and plate-dent calculation of detonation pressure. In particular, the role of aluminum in explosive formulations will be discussed. Recent developments led to the development of explosive formulations that result in reaction of aluminum very early in the detonation product expansion. This enhanced reaction leads to changes in the detonation velocity and pressure due to reaction of the aluminum with oxygen in the expanding gas products.

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance tests to verify theoretical calculations. This paper will share typical development tests associated with the measurement of detonation velocity and detonation pressure.

Yüksek performanslı Patlayıcılar Araştırma ve Geliştirme

Developmental testing of high explosives for military applications involves small-scale formulation, safety testing, and finally detonation performance ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

Algılama ve Palladium Kurtarma Kentsel Madeninde Altın ve Kobalt Metal Nano Wagon tekerlekli şeklindeki Porların ile Belirlenmiş Yeni Sensörler / adsorbanlar kullanma

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Visualizing Hyporheic Flow Through Bedforms Using Dye Experiments and Simulation

Advective exchange between the pore space of sediments and the overlying water column, called hyporheic exchange in fluvial environments, drives solute transport in rivers and many important biogeochemical processes. To improve understanding of these processes through visual demonstration, we created a hyporheic flow simulation in the multi-agent computer modeling platform NetLogo. The simulation shows virtual tracer flowing through a streambed covered with two-dimensional bedforms. Sediment, flow, and bedform characteristics are used as input variables for the model. We illustrate how these simulations match experimental observations from laboratory flume experiments based on measured input parameters. Dye is injected into the flume sediments to visualize the porewater flow. For comparison virtual tracer particles are placed at the same locations in the simulation. This coupled simulation and lab experiment has been used successfully in undergraduate and graduate laboratories to directly visualize river-porewater interactions and show how physically-based flow simulations can reproduce environmental phenomena. Students took photographs of the bed through the transparent flume walls and compared them to shapes of the dye at the same times in the simulation. This resulted in very similar trends, which allowed the students to better understand both the flow patterns and the mathematical model. The simulations also allow the user to quickly visualize the impact of each input parameter by running multiple simulations. This process can also be used in research applications to illustrate basic processes, relate interfacial fluxes and porewater transport, and support quantitative process-based modeling.

This manuscript describes how to create regular bedforms in a flume, visualize flow through the bedforms, and use computer simulations to simulate the hyporheic flow. The computer simulations compare well with the experimental observations. This coupled simulation and experiment is well-suited for both research and educational purposes.

Boya Deneyler ve Simülasyonu kullanarak yatak oluşumları sayesinde Hyporheic Akışı görselleştirme

Advective exchange between the pore space of sediments and the overlying water column, called hyporheic exchange in fluvial environments, drives solute ...

Knowledge Based Cloud FE Simulation of Sheet Metal Forming Processes

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the efficiency and lowering the development time of such processes, whilst reducing costs involved in trial-and-error prototyping. Recent focus on the substitution of steel components with aluminum alloy alternatives in the automotive and aerospace sectors has increased the need to simulate the forming behavior of such alloys for ever more complex component geometries. However these alloys, and in particular their high strength variants, exhibit limited formability at room temperature, and high temperature manufacturing technologies have been developed to form them. Consequently, advanced constitutive models are required to reflect the associated temperature and strain rate effects. Simulating such behavior is computationally very expensive using conventional FE simulation techniques.
This paper presents a novel Knowledge Based Cloud FE (KBC-FE) simulation technique that combines advanced material and friction models with conventional FE simulations in an efficient manner thus enhancing the capability of commercial simulation software packages. The application of these methods is demonstrated through two example case studies, namely: the prediction of a material's forming limit under hot stamping conditions, and the tool life prediction under multi-cycle loading conditions.

The following paper presents a novel FE simulation technique (KBC-FE), which reduces computational cost by performing simulations on a cloud computing environment, through the application of individual modules. Moreover, it establishes a seamless collaborative network between world leading scientists, enabling the integration of cutting edge knowledge modules into FE simulations.

Sac Metal Şekillendirme Süreçlerinin Bilgi Tabanlı Bulut FE Simülasyon

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D structures are most often perceived using the two-dimensional and exclusively visual medium of the computer screen. Converting digital 3D molecular data into real objects enables information to be perceived through an expanded range of human senses, including direct stereoscopic vision, touch, and interaction. Such tangible models facilitate new insights, enable hypothesis testing, and serve as psychological or sensory anchors for conceptual information about the functions of biomolecules. Recent advances in consumer 3D printing technology enable, for the first time, the cost-effective fabrication of high-quality and scientifically accurate models of biomolecules in a variety of molecular representations. However, the optimization of the virtual model and its printing parameters is difficult and time consuming without detailed guidance. Here, we provide a guide on the digital design and physical fabrication of biomolecule models for research and pedagogy using open source or low-cost software and low-cost 3D printers that use fused filament fabrication technology.

Physical models of biomolecules can facilitate an understanding of their structure-function for the researcher, aid in communication between researchers, and serve as an educational tool in pedagogical endeavors. Here, we provide detailed guidance for the 3D printing of accurate models of biomolecules using fused filament fabrication desktop 3D printers.

Araştırma ve Pedagoji için Biyomoleküler Modelleri 3D Baskı

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued development of nanocrystalline metals. Despite these efforts, the transition of these materials from the lab bench to actual applications has been blocked by the inability to produce large scale parts that retain the desired nanocrystalline microstructures. Following the development of a method proven to stabilize the nanosized grain structure to temperatures approaching that of the melting point for the given metal, the US Army Research Laboratory (ARL) has progressed to the next stage in the development of these materials - namely the production of large scale parts suitable for testing and evaluation in a range of relevant test environments. This report provides a broad overview of the ongoing efforts in the processing, characterization, and consolidation of these materials at ARL. In particular, focus is placed on the methodology used for producing the nanocrystalline metal powders, in both small and large-scale amounts, that are at the center of ongoing research efforts.

This paper provides a brief overview of the ongoing efforts at the Army Research Laboratory on the processing of bulk nanocrystalline metals with an emphasis on the methodologies used for the production of the novel metal powders.

ABD ordusu araştırma laboratuvarı toplu Nanocrystalline metallerin işlenmesi

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

A 100 KW Class Applied-field Magnetoplasmadynamic Thruster

Applied-field magnetoplasmadynamic thrusters (AF-MPD thrusters) are hybrid accelerators in which electromagnetic and gas dynamic processes accelerate plasma to high speed; they have considerable potential for future space applications with the significant advantages of high specific impulse and thrust density. In this paper, we present a series of protocols for designing and manufacturing a 100 kW class of AF-MPD thruster with water-cooling structures, a 130 V maximum discharge voltage, a 800 A maximum discharge current, and a 0.25 T maximum strength of magnetic field. A hollow tantalum tungsten cathode acts as the only propellant inlet to inhibit the radial discharge, and it is positioned axially at the rear of the anode in order to relieve anode starvation. A cylindrical divergent copper anode is employed to decrease anode power deposition, where the length has been reduced to decrease the wall-plasma connecting area. Experiments utilized a vacuum system that can achieve a working vacuum of 0.01 Pa for a total propellant mass flow rate lower than 40 mg/s and a target thrust stand. The thruster tests were carried out to measure the effects of the working parameters such as propellant flow rates, the discharge current, and the strength of applied magnetic field on the performance and to allow appropriate analysis. The thruster could be operated continuously for significant periods of time with little erosion on the hollow cathode surface. The maximum power of the thruster is 100 kW, and the performance of this water-cooled configuration is comparable with that of thrusters reported in the literature.

The goal of this protocol is to introduce the design of a 100 kW class applied-field magnetoplasmadynamic thruster and relevant experimental methods.

100 KW sınıf uygulanan alan Magnetoplasmadynamic pervane

Applied-field magnetoplasmadynamic thrusters (AF-MPD thrusters) are hybrid accelerators in which electromagnetic and gas dynamic processes accelerate ...

Thermocapillary Convection Space Experiment on the SJ-10 Recoverable Satellite

Thermocapillary convection is an important research subject in microgravity fluid physics. The experimental study on surface waves of thermocapillary convection in an annular liquid pool is one of the 19 scientific experimental projects on the SJ-10 recoverable satellite. Presented is a design for a payload for space experimental study on thermocapillary convection that includes the experimental model, measurement system, and control system. The specifics for the construction of an experimental model of an annular liquid pool with variable volume ratios is provided. The fluid temperatures are recorded by six thermocouples with a high sensitivity of 0.05 &#176;C at different points. The temperature distributions on the liquid free surface are captured by means of an infrared thermal camera. The free surface deformation is detected by a displacement sensor with a high accuracy of 1 &#181;m. The experimental process is fully automated. The research is focused on thermocapillary oscillation phenomena on the liquid-free surface and convective pattern transitions through analyses of experimental data and images. This research will be helpful to understand the mechanism of thermocapillary convection and will offer further insights into the nonlinear characteristics, flow instability, and bifurcation transitions of thermocapillary convection.

A protocol for the space payload design, the space experiment on thermocapillary convection, and analyses of experimental data and images are presented in this paper.

SJ-10 Kurtarılabilir Uyduda Termokapiller Konveksiyon Uzay Deneyi

Thermocapillary convection is an important research subject in microgravity fluid physics. The experimental study on surface waves of thermocapillary ...

Optimized Sealing Process and Real-Time Monitoring of Glass-to-Metal Seal Structures

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to demonstrate a novel protocol to characterize and measure residual stress in a glass-to-metal seal structure without destroying the insulation and hermeticity of sealing materials. In this research, a femto-laser inscribed fiber Bragg grating sensor is used. The glass-to-metal seal structure that is measured consists of a metal shell, sealing glass, and Kovar conductor. To make the measurements worthwhile, the specific heat treatment of metal-to-glass seal (MTGS) structure is explored to obtain the model with best hermeticity. Then, the FBG sensor is embedded into the path of sealing glass and becomes well-fused with the glass as the temperature cools to RT. The Bragg wavelength of FBG shifts with the residual stress generated in sealing the glass. To calculate the residual stress, the relationship between Bragg wavelength shift and strain is applied, and the finite element method is also used to make the results reliable. The online monitoring experiments of residual stress in sealing glass are carried out at different loads, such as high temperature and high pressure, to broaden functions of this protocol in harsh environments.

Key procedures to optimize the sealing process and achieve real-time monitoring of the metal-to-glass seal (MTGS) structure are described in detail. The embedded fiber Bragg grating (FBG) sensor is designed to achieve online monitoring of temperature and high-level residual stress in the MTGS with simultaneous environmental pressure monitoring.

Camdan Metale Sızdırmazlık Yapılarının Optimize Edilmiş Sızdırmazlık Süreci ve Gerçek Zamanlı İzlemesi

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to ...