JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

وترد اثنين من أساليب مختلفة لوصف حركة الجسيمات الأولية حبة واحدة كدالة لهندسة سرير الرواسب من الصفحي لتدفق المضطرب.

Abstract

وترد اثنين من أساليب تجريبية مختلفة لتحديد عتبة لحركة الجسيمات كدالة لخصائص هندسية من السرير من الصفحي لظروف تدفق المضطرب. ولهذا الغرض، هو درس الحركة الوليدة من حبة واحدة على ركائز العادية التي تتكون من أحادي الطبقة لمجالات موحدة الحجم الثابتة التي يتم ترتيبها بشكل منتظم في التماثلات الثلاثي والدرجة الثانية. العتبة تتميز بعدد دروع الحرجة. ويعرف معيار لظهور الحركة التشرد من وضع التوازن الأصلي إلى واحد المجاورة. يتم تعريف التشرد ووضع الحركة مع نظام تصوير. تدفق الصفحي هو الناجم عن استخدام رهيوميتير تناوب مع تكوين قرص موازية. ويظل القص عدد رينولدز أدناه 1. هو الناجم عن تدفق المضطرب في نفق الرياح سرعة منخفضة مع قسم الاختبار جت مفتوحة. وينظم على السرعة الجوية مع محول تردد في مروحة منفاخ. يتم قياس الشخصية السرعة مع تحقيق أسلاك ساخنة متصلة شدة الريح أفلام ساخنة. القص رينولدز عدد يتراوح بين 40 و 150. قانون السرعة اللوغاريتمية وقانون تعديل الجدار قدمها Rotta تستخدم للاستدلال على السرعة القص من البيانات التجريبية. هذا الأخير أهمية خاصة عندما يتعرض حبة المحمول جزئيا إلى تدفق المضطرب في ما يسمى نظام تدفق الانتقالية هيدروليكيا. ويقدر إجهاد القص في بداية الحركة. يتم تمثيل بعض نتائج توضيحية تبين أثر قوي من زاوية السكون، والتعرض لحبه لإمالة تدفق في كلا النظامين.

Introduction

حركة الجسيمات وليدة مصادفة في طائفة واسعة من العمليات الصناعية والطبيعية. وتشمل الأمثلة البيئية العملية الأولية للرواسب النقل في الأنهار والمحيطات، تآكل سرير أو تشكيل الكثبان الرملية بين أمور أخرى 1،،من23. هوائي نقل4، إزالة الملوثات أو تنظيف السطوح5،6 من التطبيقات الصناعية النموذجية المتعلقة بظهور حركة الجسيمات.

نظراً لمجموعة واسعة من التطبيقات، ظهور حركة الجسيمات على نطاق واسع ودرست أكثر من قرن، معظمها تحت ظروف مضطربة7،،من89،10،11، 12،13،،من1415. قد طبقت العديد من النهج التجريبي لتحديد الحد الأدنى لبداية الحركة. وتشمل الدراسات المعلمات مثل الجسيمات رينولدز رقم13،16،17،18،،من1920، الغمر التدفق النسبي 21 , 22 , 23 , 24 أو عوامل هندسية من الزاوية repose16،،من1825، التعرض لتدفق26،27،،من2829، الحبوب النسبي نتوء29 أو سرير ستريمويسي المنحدر30.

البيانات الحالية للحد الأدنى بما في ذلك ظروف مضطربة منتشرة على نطاق واسع12،31 وكثيراً ما تبدو النتائج غير متناسقة24. وهذا يرجع في معظمه إلى أن التعقيد الملازم لمراقبة أو تحديد معلمات التدفق تحت ظروف مضطربة13،14. وإلى جانب ذلك، الحد الأدنى لحركة الترسبات بقوة يعتمد على الوضع للحركة، أي انزلاق، المتداول أو رفع17 وهي المعيار لوصف الحركة الوليدة31. قد يكون هذا الأخير غامضة في سرير رواسب التعرية.

خلال العقد الماضي، وقد درس الباحثون التجريبية الحركة الجسيمات الأولية في تدفقات الصفحي32،،من3334،35،36،37، 38 , 39 , 40 , 41 , 42 , 43 , 44، حيث طائفة واسعة من جداول طول التفاعل مع السرير تجنب45. وفي العديد من السيناريوهات العملية يعني الترسيب، الجسيمات الصغيرة جداً والجسيمات عدد رينولدز يظل أقل من حوالي 546. من ناحية أخرى، تدفقات الصفحي قادرة على توليد أنماط هندسية كتموجات والكثبان الرملية كما تفعل تدفقات المضطرب42،47. أظهرت سيميليتوديس في الأنظمة العلاجية على حد سواء لكي تعكس القياس في الفيزياء الأساسية47 حيث يمكن الحصول على فكرة هامة لنقل الجسيمات من أفضل الخاضعة للنظام التجريبي48.

تدفق الصفحي، لاحظت كارو وآخرون أن المحلية إعادة ترتيب سرير الحبيبية من شكل موحد الحجم الخرز، سرير ما يسمى أرمورينج، أدى إلى زيادة تدريجية عتبة لظهور الحركة حتى تحققت الظروف المشبعة 32-ومع ذلك، يكشف الأدب، وعتبات مختلفة لظروف مشبعة بأسره الرواسب غير منتظمة مرتبة تبعاً لل36،الإعداد التجريبية44. قد يكون هذا التشتت نظراً لصعوبة مراقبة الجسيمات المعلمات مثل اتجاه ومستوى نتوء والاكتناز الرواسب.

والهدف الرئيسي من هذه المخطوطة لوصف بالتفصيل كيفية توصيف وليدة حركة واحدة من المجالات كدالة لخصائص هندسية من السرير الرواسب أفقية. ولهذا الغرض، نستخدم الهندسات العادية، تتألف من مونولاييرس حبات الثابتة رتبت بانتظام وفقا لتكوينات الثلاثي أو الدرجة الثانية. تم العثور على ركائز العادية مشابهة للتي نستخدمها في تطبيقات مثل القالب-الجمعية للجسيمات في موائع جزيئية فحوصات49، التجميع الذاتي من ميكروديفيسيس في هندستها منظم المحصورة50 أو الجوهرية الناجمة عن الجسيمات النقل في ميكروتشانيلس51. الأهم من ذلك، استخدام ركائز العادية يسمح لنا لتسليط الضوء على تأثير الهندسة المحلية والتوجه وتجنب أي الشك حول دور الحي.

في تدفق الصفحي، لاحظنا أن عدد دروع الحاسمة ازداد بنسبة 50% فقط اعتماداً على التباعد بين المجالين الركيزة ومن ثم تعرض حبة ل تدفق38. وبالمثل، وجدنا أن عدد دروع حرجة تم تغييرها بما يصل إلى عامل من اثنين تبعاً لاتجاه الركيزة ل اتجاه تدفق38. فقد لاحظنا أن الجيران غير متحرك تؤثر فقط بداية حبة المحمول إذا كانوا أقرب من الجسيمات حوالي ثلاثة أقطار41. فجرتها نتائج التجربة، وقد قدمنا مؤخرا نموذج تحليلي دقيق يتنبأ عدد دروع حاسمة في تحديد تدفق الزاحف40. ويغطي النموذج بداية الحركة من العالية المعرضة الخرز المخفية.

الجزء الأول من هذه المخطوطات التي تتناول وصف الإجراءات التجريبية المستخدمة في الدراسات السابقة في القص عدد رينولدز، Re *، أقل من 1. تدفق الصفحي فعل مع رهيوميتير تناوب مع تكوين موازية. في هذا الحد رقم رينولدز منخفضة، الجسيمات لا يفترض أن يتعرض أي تذبذب السرعة20 ويطابق النظام التدفق السلس هيدروليكيا ما يسمى حيث هو مغمورة الجسيمات داخل الطبقة الثانوية لزج.

حالما يتم إنشاء الحركة الوليدة في التدفق الصفحي، دور الاضطراب يمكن أن تصبح أكثر وضوحاً. بدافع من هذه الفكرة، علينا الأخذ بإجراءات تجريبية رواية في الجزء الثاني من البروتوكول. استخدام نفق رياح سرعة منخفضة غوتينغن مع قسم الاختبار جت مفتوحة، الدروع الحرجة يمكن تحديد العدد في واسعة النطاق لإعادة * بما في ذلك تدفق هيدروليكيا الانتقالية ونظام مضطرب. يمكن أن توفر النتائج التجريبية فكرة هامة حول كيفية التصرف القوى والعزوم على جسيمات بسبب تدفق المضطرب اعتماداً على هندسة الركيزة. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه النتائج كأساس مرجعي لنماذج أكثر تطورا في عالية الطاقة المتجددة * بطريقة مماثلة أن الأعمال السابقة في التدفق الصفحي وقد استخدمت لإطعام نصف النماذج الاحتمالية52 أو للتحقق من صحة النماذج العددية الأخيرة53. نحن نقدم بعض الأمثلة التمثيلية للتطبيقات في Re * تتراوح من 40 إلى 150.

يتم تأسيس معيار أولية كحركة الجسيمات واحدة من موقفها التوازن الأولى إلى المرحلة التالية. يستخدم لتحديد طريقة ظهور الحركة، أي معالجة الصور المتداول، الانزلاق، رفع39،41. ولهذا الغرض، يتم الكشف عن زاوية دوران لمجالات المتنقلة التي تم وضع علامة عليها يدوياً. يتتبع موضع العلامات الخوارزمية ويقارنه مع مركز الكرة. مجموعة أولية من تجارب أجريت في كل الهياكل التجريبية لتوضيح أن عدد دروع الحرجة يظل مستقلاً عن آثار حجم محدود للإعداد والغمر التدفق النسبي. وهكذا صممت الأساليب التجريبية لاستبعاد أي معلمة أخرى اعتماداً على عدد دروع الحاسمة وراء إعادة * وخصائص هندسية من السرير الرواسب. Re * هي متنوعة باستخدام تركيبات مختلفة من الجسيمات السائل. ويتسم عدد دروع الحرجة كدالة لدرجة الدفن، figure-introduction-7608 ، ومعرفة بواسطة مارتينو et al. 37 ك figure-introduction-7752 حيث figure-introduction-7825 هي زاوية السكون، أي زاوية حرجة في الحركة التي تحدث54، و figure-introduction-7983 درجة التعرض، يعرف بأنه النسبة بين مساحة مقطعية فعالية عرضه للتدفق إلى إجمالي مساحة مقطعية حبة متنقلة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

1-الحركة الجسيمات بدايته في حد تدفق الزاحف.

ملاحظة: تجري القياسات تناوب رهيوميتير تم تعديله لهذا التطبيق محددة.

  1. إعداد رهيوميتير.
    1. قم بتوصيل العرض الجوي رهيوميتير بغية تجنب إتلاف المحامل الهواء. فتح صمام بالإضافة إلى مرشحات الهواء حتى يتحقق ضغط أشرطة تقريبا 5 في النظام.
    2. الاتصال مدوار السوائل لوحة القياس. تأكد أن خراطيم المياه عنصر بلتيير متصلة رهيوميتير. التبديل على مدوار السوائل وضبط درجة الحرارة المطلوبة (20 درجة مئوية).
    3. تحميل الحاوية المخصصة التي تحتوي على الركازة العادية على رهيوميتير.
      1. تأخذ الركيزة العادية خارج الحاوية، وتنظيف السطح بعناية مع الماء المقطر. جاف على السطح مع عدسة قطعة قماش للتنظيف وإزالة الغبار المتبقية الممكنة مع منفاخ.
        ملاحظة: ركائز العادية مونولاييرس من 15 × 15 ملم2 بنيت من حبات الزجاج كروية الصودا الجير ميكرومتر (405.9 ± 8.7).
      2. باستخدام الشريط الوجهين سماكة 0.4 مم، إصلاح الركيزة العادية إلى ضمان الحاوية هو مركز الركيزة على مسافة 21 مم من محور تحول.
      3. ضع محول مخصص في لوحة رهيوميتير.
      4. تحميل الحاوية دائرية مخصصة إلى لوحة ضمان أن يواجه القسم الأمامي شقة نظام التصوير مصممة لتسجيل الجانب.
        ملاحظة: تأكد من أن الحاوية أفقي تماما مع مستوى المياه (0.6 مم/م). لهذا الغرض، وضع مستوى المياه في الحاوية موازية إلى الجزء الخلفي الجهاز ومستوى ذلك مع أقدام رهيوميتير قابل للتعديل. كرر الإجراء تحول منسوب المياه بمقدار 90 درجة.
    4. التبديل رهيوميتير. انتظر حتى يتم الانتهاء من إجراءات التمهيد وحالة "ok" يظهر على شاشة الجهاز.
    5. بدء تشغيل جهاز الكمبيوتر والبرمجيات رهيوميتير. تهيئة رهيوميتير وتعيين التحكم في درجة الحرارة من لوحة التحكم للبرنامج إلى القيمة المطلوبة (20 درجة مئوية).
    6. تحميل نظام قياس مخصصة. إنشاء الفجوة صفر من البرنامج.
      ملاحظة: قبل تعيين الفجوة صفر، تأكد من أن هناك لا الخرز المحمول على الركازة، وأن حدود الركيزة هي بنت لا. خطأ في تعيين الصفر-الفجوة سوف يؤدي إلى خطأ منهجي في حساب القص معدل وذلك في قياس اللاحقة للدروع الحرجة رقم. ويفترض غموض مطلق 0.05 مم في عرض التباعد عند حساب عدد دروع الحرجة.
    7. أرفع لوحة القياس إلى 30 ملم وإزالته.
    8. تعبئة الحاوية مع حوالي 70 مل زيت السليكون mPa·s 100. ضمان أن يظل مستوى السائل في الحاوية أعلاه 2 مم. زيت السليكون لا ينبغي أن يشمل الجزء العلوي من لوحة شفافة. انتظر حوالي 15-20 دقيقة للتوازن الحراري. وخلال ذلك الوقت، ضبط نظم التصوير (راجع الخطوة 2 من البروتوكول).
      ملاحظة: درجة الحرارة التي يتم إصلاحها إلى (295.15 ± 0.5) ك هنا، يتم التحكم بعنصر بلتيير متصلاً رهيوميتير وتقاس مقياس حرارة خارجية. ولوحظت تقلبات أقل من 0.5 كخلال التجارب.
  2. ضبط نظام التصوير.
    1. التبديل على مصباح الزينون قوس ث 300. ضبط توجيه الضوء مرنة لإلقاء الضوء على حبة من الجانب من خلال الجدران شفافة من الحاوية.
    2. ضبط شدة الضوء LED لتفادي انعكاس الضوء قويا على الركازة.
    3. ضبط نظام التصوير مصممة لتسجيل حركة الجسيمات من الأعلى من خلال لوحة قياس شفافة.
      1. بدء برنامج أخذ الصور من جهاز الكمبيوتر واختر الشخصية أحادية اللون من مربع الحوار ابدأ.
      2. فتح الكاميرا 768 × 576 CMOS نظام التصوير مثبتة أعلى الحاوية. تشغيل فيديو البث المباشر.
      3. ضبط مرحلة تحديد الموضع الأفقي حتى يظهر موقف المرجعية التي تم وضع علامة سابقا في مركز الركيزة في وسط الصورة.
      4. ضبط مرحلة تحديد الموضع العمودي للتركيز على الركازة.
      5. المكان بعناية ملحوظة صودا جير زجاج مجال ميكرومتر (405.9 ± 8.7).
      6. ضمان أن واحدة على الأقل من هذه العلامات الموضوعة على مسافة حوالي 75 في المائة من قيمة radius حبة أو أكبر من محور الدوران. إذا كان هذا ليس هو الحال، الانتقال يدوياً قياس لوحة لتحقيق الاقتراح بحبه إلى الموضع التالي التوازن (انظر الشكل 2(أ) كمرجع).
        ملاحظة: لضمان الرصد المناسب أثناء الحركة تتسم الخرز المحمول مع عدة بقع مفصولة بحوالي 45° (انظر الشكل 3(أ)). وتتضمن المدونة بيان تدفق تحكم بسيطة لتقليل مارك ميساسيجنمينت من أجل حساب زاوية دوران. للحصول على مزيد من التفاصيل، ونشير إلى اغودو et al. 39من عام 2017.
      7. فتح مربع الحوار لإعداد المعلمات الكاميرا وضبط معدل الإطار إلى 30 إطارا في الثانية. ضبط وقت التعرض التأكد من أن العلامات تتميز بشكل صحيح من محيط حبة.
        ملاحظة: يتطلب مجال زجاج الصودا الجير مغمورة في زيت سيليكون من 100 mPa·s حوالي 4 ثانية للانتقال من موقفها المبدئي لمستجمعات المياه لموقف التوازن المجاورة. ومن ثم، يسمح فراميراتي من 30 إطارا في الثانية عدم التيقن من أقل من 1%.
    4. تحميل لوحة قياس رهيوميتير.
    5. تعيين قياس المسافة إلى 2 مم.
      ملاحظة: التركيز في أعلى الكاميرا يجب أن يكون قليلاً عدلت بسبب وجود لوح زجاجي.
    6. ضبط نظام التصوير مصممة لتسجيل حركة الجسيمات من الجانب عن طريق الشريحة المجهر شفافة.
      1. فتح الكاميرا 4912 x 3684 CMOS نظام التصوير المثبتة في الجزء الأمامي من الحاويات وبدء فيديو البث المباشر.
      2. ضبط العمودي ومرحلة تحديد الموضع الأفقي توضع موازية رهيوميتير حتى حبة ملحوظ يظهر في وسط الصورة.
      3. ضبط عدسة التكبير وحدات حتى يشمل مجال الرؤية على السطح العلوي من الركازة، وحبه، والجزء السفلي من القرص قياس.
      4. ضبط مرحلة تحديد الموضع الأفقي وضع عمودي على رهيوميتير للتركيز على حبة.
      5. فتح مربع الحوار لإعداد المعلمات الكاميرا وضبط معدل الإطار إلى 30 إطارا في الثانية.
  3. تحديد السرعة الحرجة لظهور الحركة الدورية.
    1. زيادة خطيا سرعة الدوران،، نمن 0.02 إلى 0.05 الثورات في الثانية الواحدة بزيادات صغيرة 0.00025 الثورات الواحدة والثانية باستخدام البرمجيات رهيوميتير.
      1. في إطار القياس، انقر نقراً مزدوجاً فوق الخلية لنوع عنصر التحكم وتحرير النطاق بسرعة من 0.02 إلى 0.05 الثورات في الثانية الواحدة.
      2. انقر نقراً مزدوجاً فوق إعداد الوقت وأدخل رقم قياس نقاط، 60، ومدة كل قياس، 5 ق.
      3. تعيين جدول يمثل سرعة الدوران كدالة للزمن.
    2. فتح فيديو حية من الكاميرات الأعلى والجانب. بدء تسجيل فيديو-تسلسل من كل من الكاميرات التي تستخدم برامج التصوير.
    3. بدء القياس باستخدام البرمجيات رهيوميتير.
      ملاحظة: ينصح بتجربة أولية مع خطوة أكبر حجماً قبل الخطوة 1.3.1.1 بغية تقدير نطاق السرعة الذي سيحدث الحركة الوليدة تقريبا. على سبيل المثال، على مسافة 21 مم من محور تحول واستخدام زيت السيليكون من 100 mPa·s، يتحرك حبة الزجاج في الدورية بسرعة ثورات 0.035 تقريبا في الثانية الواحدة. ومن ثم، طائفة من 0.02 إلى 0.05 الثورات في الثانية يبدو ملائماً للتجربة.
    4. النظر بعناية في فيديو حية من الأعلى أو من الكاميرا الجانبية والتوقف عن القياس عندما يزيح حبة من موقفها التوازن. ملاحظة السرعة التي تعبر حبة في سيباراتريكس إلى موقف التوازن المجاورة. سرعة التناوب لاحظ يمثل السرعة الحرجة الدورية، نج. إيقاف الفيديو-التسلسل.
      ملاحظة: تأكد من أن حجم الخطوة صغيرة بما يكفي أن زيادة السرعة أثناء الفاصل الزمني حبة يتطلب الانتقال من موقفها المبدئي لواحد المجاورة لا ينطوي على أكثر من 1 في المائة القيمة الحرجة.
    5. ضع حبة مرة أخرى إلى موضعه الأصلي. يمكن أن يتم ذلك عن طريق تحريك يدوياً من لوحة الدورية حتى حبة يزيح موضع واحد مرة أخرى. كرر هذه التجربة مشيراً إلى خمسة إضعاف متوسط السرعة الحرجة والانحراف المعياري.
    6. كرر الخطوات من 1.3.1 إلى 1.3.5 مع حبة ملحوظ مختلفة في مواقع مجاورة 2 إلى مركز الركيزة.
  4. تحليل البيانات.
    1. تحديد وضع الحركة: تحليل تسلسل الصور سبق تسجيله من الأعلى أو من الجانب مع الخوارزمية كما هو موضح في اغودو et al. عام 201739.
    2. تحديد عدد دروع الحرجة والقص عدد رينولدز.
      1. الحصول على عدد دروع الحرجة من المعادلة التالية40
        figure-protocol-7383(1)
        حيث figure-protocol-7462 قد تم الحصول عليها من الخطوة 1.3.4، figure-protocol-7567 هو اللزوجة، figure-protocol-7648 و figure-protocol-7719 هي الجسيمات وكثافة السائل، على التوالي، figure-protocol-7828 هو تسارع الجاذبية و figure-protocol-7923 قطر حبة متنقلة، كل من لهم معروفة. figure-protocol-8026 هو عرض التباعد، يعرف بأنه المسافة من أعلى مجالات الركيزة إلى لوحة قياس، أي 2 مم و r هي المسافة الشعاعية الجسيمات من محور تحول، أي 21 مم.
      2. الحصول على القص عدد رينولدز، Re * استناداً إلى سرعة القص، من المعادلات التالية:
        figure-protocol-8354(2)
    3. كرر الإجراء من 1.1.3 إلى 1.4.2 استخدام ركيزة عادية مختلفة.
    4. استخدم حبة مختلفة الكثافة واللزوجة السائل مختلفة لتغطية مجموعة واسعة من الطاقة المتجددة * من الزاحف ظروف تدفق ما يصل إلى 1.

2-وليدة الجسيمات الحركة في نظام مضطرب هيدروليكيا الانتقالية والخام.

ملاحظة: تجري القياسات في مخصصة ذات سرعة منخفضة-نفق رياح مع قسم الاختبار جت مفتوحة، نوع غوتينغن.

  1. إعداد نظام التصوير.
    1. إصلاح الركيزة الدرجة الثانية في منتصف مقطع الاختبار.
    2. مكان حبة ألومينا 5 مم سبق ملحوظ في الموضع الأولية المطلوب (110 مم من الحافة الأمامية و 95 مم من الحافة الجانبية).
    3. قم بتوصيل كاميرا عالية السرعة بالإضافة إلى عدسة الماكرو على جهاز الكمبيوتر وتشغيله. ضبط عدسة الماكرو حتى حبة الهدف الواضح في الصورة.
    4. الشروع في برامج التصوير على جهاز الكمبيوتر. تنشيط "يعيش الكاميرا"، وتعيين "معدل العينة" إلى 1000 إطارا في الثانية.
    5. التبديل على مصدر الضوء LED وضبط الكثافة، فضلا عن تركيز الكاميرا لتحقيق صورة واضحة للجسيمات ولها علامات.
      ملاحظة: تأكد من أن واحدة على الأقل من هذه العلامات موضوعة على مسافة حوالي 75 في المائة من قيمة radius حبة أو أكبر من محور الدوران (انظر الشكل 3(أ) كمرجع).
  2. تحديد سرعة المروحة الحاسمة لظهور الحركة.
    1. تعيين سرعة المروحة جيدا أقل من القيمة الحرجة (حوالي 1400 لفة في الدقيقة لحبه الألومينا 5 مم).
    2. بدء التسجيل عن طريق الضغط على الزناد في برامج التصوير.
    3. زيادة السرعة في الخطوات حوالي 4 إلى 6 لفة في الدقيقة كل 10 ق حتى يحدث الحركة الوليدة.
    4. ملاحظة قيمة السرعة الحرجة في الحركة الوليدة التي تحدث وإيقاف تسلسل الفيديو.
    5. ضع حبة ملحوظة جديدة في نفس الموقف المبدئي وكرر الإجراء من 2.2.1 إلى 2.2.4 عشر مرات. ملاحظة السرعة الحرجة لكل قياس.
    6. كرر الإجراء من 2.2.1 إلى 2.2.5 في نفس المسافة من الحافة الأمامية ولكن في 65 و 125 مم من الحافة الجانبية، على التوالي. ملاحظة السرعة الحرجة لكل قياس.
  3. إعداد درجة حرارة ثابتة هوتويري شدة الريح (CTA).
    1. تعيين وظيفة التحكم في الوقوف إلى جانب كبار المستشارين التقنيين والمقاومة العقد إلى 00.00. التبديل على السلطة الرئيسية، وانتظر حوالي 15-20 دقيقة لالاحماء.
    2. قم بتوصيل المجس التقليل وتبديل مهمة مراقبة كبار المستشارين التقنيين لقياس المقاومة. ضبط أوم صفر حتى يتم وضع الإبرة في علامة حمراء وتبديل وظيفة التحكم مرة أخرى إلى وضع الاستعداد.
    3. يحل محل التحقيق التقليل من المسبار هوتويري مصغرة. مفتاح تبديل مهمة مراقبة كبار المستشارين التقنيين لقياس المقاومة. ضبط مفاتيح المقاومة حتى يتم وضع الإبرة في العلامة الحمراء.
      ملاحظة: المقاومة المقاسة يتوافق مع المقاومة الباردة المسبار مصغرة. يجب أن تكون القيمة المقاسة باﻻتفاق مع القيمة التي توفرها الشركة المصنعة (3.32 Ω).
    4. تبديل الدالة كبار المستشارين التقنيين الوقوف إلى جانب وضبط العقد المقاومة إلى 5.5 Ω لتحقيق نسبة أسخن من حوالي 65%.
    5. قياس استجابة التردد لكبار المستشارين التقنيين في متوسط السرعة الحرجة (الخطوة 2.2.4).
      1. التبديل على المروحة وضبط سرعة الدوران للمروحة إلى القيمة الحرجة، وحوالي 1400 لفة في الدقيقة. التبديل على الذبذبات.
      2. التبديل مولد مربع موجه كبار المستشارين التقنيين.
      3. بدء البرنامج الذبذبات على الكمبيوتر وفتح الوحدة النمطية CSV لتمكين تسجيل البيانات. اختر القناة (CH1) وحفظ بيانات تسجيل أي الوقت والجهد، تحت اسم الملف المطلوب. انتظر حتى ينتهي القياسات (حوالي 3 دقائق).
        ملاحظة: يحسب تردد وقف إنتاج المواد الانشطارية من وقت الاستجابة الذي انخفض الجهد إلى مستوى-3db (انظر الشكل 4(أ)).
      4. إيقاف مولد الموجه مربعة وتعيين وظيفة كبار المستشارين التقنيين لوضع الاستعداد.
  4. معايرة كبار المستشارين التقنيين.
    1. تبديل الدالة كبار المستشارين التقنيين للعمل. ضمان أن يتم ضبط التحقيق إلى ارتفاع كافية بعيداً عن اللوحة حيث أنه يقع في منطقة تيار مجاناً.
    2. تعيين سرعة دوران مروحة إلى 200 لفة في الدقيقة. قياس سرعة ستريمويسي في المنطقة تيار مجاناً باستخدام شدة الريح المكره وقراءة الجهد على الذبذبات.
    3. كرر الخطوة 2.4.2 لسرعات الدوران المختلفة مع زيادة ثابتة من 50 لفة في الدقيقة تصل إلى حوالي 1450 لفة في الدقيقة (بلغ مجموع ما يلي: 26).
    4. إنشاء ارتباط بين دورة في الدقيقة وقياس سرعة ستريمويسي تيار الحرة، figure-protocol-12687 . الحصول على السرعة الحرجة، figure-protocol-12790 ، المقابلة لسرعة دوران الحاسمة لكل من القياسات يؤديها من الخطوات 2.2.5 إلى 2.2.6. حساب سرعة تيار الحرة الحاسمة يعني، figure-protocol-12982 ، والانحراف المعياري للقياسات.
    5. إنشاء ارتباط بين السرعة والجهد وفقا لنوبة متعدد الحدود من الدرجة الثالثة:
      figure-protocol-13170(3)
      هنا، figure-protocol-13250 تقاس سرعة ستريامويسي في م/ث، figure-protocol-13348 هو الجهد يقاس فولت (V)، و figure-protocol-13443 هي معاملات تناسب. يبين الشكل 4(ب) منحنيات المعايرة قبل وبعد قياسات الشخصية السرعة.
  5. قياس السرعة ستريمويسي مع موقف الجدار العادي في حالة حرجة.
    1. إزالة حبة ملحوظة من الركازة.
    2. ضبط ويجب مرحلة تحديد الموضع الأفقي حتى يتم وضع مسبار الأسلاك الساخنة في الموضع الأولية المطلوب (110 مم من الحافة الأمامية و 95 مم من الحافة الجانبية).
    3. ضبط بعناية ويجب للعمودي وضع المرحلة حتى يتم وضع المجس كأقرب ما يمكن من على سطح الركازة. انظر من خلال الكاميرا بالإضافة إلى عدسة ماكرو التأكد من أن السلك لا تلمس سطح الركيزة. تعيين القيمة صفر في مستوى المؤشر الرقمي في هذا الموضع.
      تنبيه: الأسلاك الساخنة حساس جداً ولو أنها تمس السطح سوف كسر. أجل الأمن، ونحن نضع المسبار على مسافة 0.05 مم فوق الجزء العلوي من المجال الركيزة (انظر الشكل 1(ﻫ) كمرجع). وهذا يمثل عنصر عادي الجدار تطبيع figure-protocol-14447 حيث figure-protocol-14520 بدءاً قياس القيمة، figure-protocol-14608 هو سرعة القص و figure-protocol-14698 هو اللزوجة من الهواء عند درجة حرارة التشغيل. علما بأن قيمة البداية أدناه figure-protocol-14840 حيث اللزوجة هي المهيمنة55.
    4. تعيين سرعة دوران المروحة بسرعة الدوران يعني الذي يحدث الحركة الوليدة، راجع الخطوة 2.2.4. سرعة تيار مجاناً وبالتالي يتوافق مع figure-protocol-15096 .
    5. ضبط معدل أخذ العينات إلى المملكة العربية السعودية 1 وعدد العينات إلى 6000 على الذبذبات (مجموع الوقت أخذ العينات من 6 s). اختر القناة (CH1) وبدء القياس. حفظ بيانات التسجيل تحت اسم الملف المطلوب. انتظر حتى ينتهي القياسات (حوالي 3 دقائق).
    6. زيادة موضع الجدار العادي للتحقيق بزيادة 0.01 ملم يصل إلى 0.4 مم، وزيادة 0.1 مم حتى ارتفاع 10 ملم. وهذا يتوافق مع ما مجموعة 137 نقطة لمنحنى السرعة الشخصية. حفظ البيانات المسجلة لكل ارتفاع.
  6. تحليل البيانات.
    1. حساب متوسط السرعة ستريامويسي وكثافة المضطرب لكل موقف الجدار العادي.
      1. تشغيل خوارزمية نمواً ذاتيا لتقييم الكميات الإحصائية. فتح البرنامج النصي، وحدد المجلد الذي يتضمن منحنى المعايرة والبيانات المخزنة لكل من الارتفاع المقاسة.
        ملاحظة: البرنامج النصي يحسب أولاً معاملات تناسب من منحنى المعايرة كما هو موضح في مكافئ. 3. لكل ارتفاع، فإنه يقوم بحساب سرعة ستريمويسي لحظية، figure-protocol-16058 استخدام 3 مكافئ. ويحسب المقياس الزمني لا يتجزأ من أسلوب ترابط تلقائي56. وبعد ذلك، فإنه يحسب متوسط الوقت، figure-protocol-16256 وسرعة مربعة الجذر، figure-protocol-16344 ، للعينات التي تكون مفصولة بواسطة مرتين لا يتجزأ الوقت اللازم لتحليل متوسط الوقت.
      2. الأرض هو الموضع العمودي، figure-protocol-16538 ضد السرعة متوسط الوقت ستريمويسي هو figure-protocol-16648 ، حيث figure-protocol-16729 قطر المجالات الركازة. ارسم figure-protocol-16825 ضد السرعة مربعة الجذر هو figure-protocol-16919 . الشكل 4 (c)-(d) يصور النتائج في حالة حبة الألومينا 5 ملم.
    2. حساب السرعة القص من البيانات التجريبية.
      1. تناسب سرعة الوقت هو متوسط مع التوزيع اللوغاريتمي السرعة57
        figure-protocol-17259(5)
        حيث figure-protocol-17338 هو سرعة القص، figure-protocol-17427 ثابت فون في Kármán و figure-protocol-17523 ثابت يعتمد على القص رينولدز رقم26. خط متصل في الشكل 4(ج) نوبة لوغاريتمي لسرعة متوسط الوقت.
        ملاحظة: من الاحتواء على البيانات التجريبية، فإنه يمكن أن يكون أظهرت أن سرعة القص، figure-protocol-17839 وترد عليه:
        figure-protocol-17928(6)
        حيث figure-protocol-18007 هو معامل تناسب لوغاريتمي و figure-protocol-18103 20.
        الطبقة الثانوية لزج، figure-protocol-18231 ولا يزال أعلى الجزء العلوي من المجالات الركيزة في تجاربنا. في السيناريو الأكثر صرامة، ينبغي الاستعاضة عن 5 مكافئ. قانون السرعة المعدلة المقدمة من20،Rotta58.
        figure-protocol-18519(7)
        حيث figure-protocol-18600 و figure-protocol-18677 . figure-protocol-18754 هو سمك طبقة فرعية اللزجة التي يمكن حسابها ما يقرب من figure-protocol-18876 55.
        الخوارزمية يحسب مباشرة سرعة القص من ملاءمة البيانات التجريبية لمكافئ. 5 ومكافئ. 7. تمثل الرموز الزرقاء في الشكل 4(ج) يصلح للبيانات التجريبية وفقا لمكافئ. 7.
        في Re * أعلاه 70، figure-protocol-19191 يمثل يصل إلى 5 في المائة من قطر حبة متنقلة، واستخدام نوبة من مكافئ. 5 أو 7 مكافئ. ينطوي على تباين في figure-protocol-19361 ضمن نطاق المعتمدة من عدم اليقين. مقارنة خط متصل ورموز الأزرق في الشكل 4(ج) في إعادة * من حوالي 87.5.
    3. تحديد وضع الحركة: تحليل تسلسل الصور المسجلة مسبقاً من الجانب مع الخوارزمية كما هو موضح في اغودو et al. عام 201739.
    4. تحديد عدد دروع الحرجة والقص عدد رينولدز.
      1. الحصول على عدد دروع الحرجة من المعادلة التالية22
        figure-protocol-19876(8)
        حيث figure-protocol-19955 قد تم الحصول عليها من الخطوة 10.2، figure-protocol-20065 و figure-protocol-20136 هي الجسيمات وكثافة السائل، على التوالي، figure-protocol-20245 هو تسارع الجاذبية و figure-protocol-20334 قطر حبة متنقلة، كل منهم يعرف.
      2. الحصول على جسيمات رينولدز العدد، إعادة *، من المعادلات التالية:
        figure-protocol-20512(9)
      3. كرر هذا الإجراء لقياس الشخصية السرعة كدالة لتنسيق الجدار العادي، خطوة 2.5، على نفس المسافة من الحافة الأمامية ولكن على 65 و 125 ملم باتجاه العرض، على التوالي.
      4. كرر الإجراء من 2.1 إلى 2.6.4.3 باستخدام أحجام مختلفة من حبة وركائز العادية.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

الشكل 1 (أ) يمثل رسماً تخطيطياً للإعداد التجريبية المستخدمة لتوصيف عدد دروع حاسمة في الحد الأقصى تدفق الزاحف، والمادة 1 من البروتوكول. وتجري القياسات في رهيوميتير تناوب تعديل لهذا التطبيق محددة. طبق زجاجي شفاف من 70 ملم في القطر بعناية ثابتة لصفيح?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

نحن نقدم طريقتين تجريبية مختلفة لوصف حركة الجسيمات الأولية كدالة لهندسة سرير الرواسب. ولهذا الغرض، نستخدم أحادي الطبقة لمجالات مرتبة بانتظام وفقا لتماثل الثلاثي أو الدرجة الثانية في مثل هذه طريقة أن يبسط المعلمة هندسية لهندسة واحدة. في الحد من تدفق الزاحف، يصف لنا طريقة تجريبية باستخدام...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

الكتاب لا تمت بصلة إلى الكشف عن

Acknowledgements

الكتاب شاكرون للحكام غير معروف لمشورة قيمة وتشوي سوكيونج، كو بييونجوو وشين بايكيونج للتعاون في إعداد هذه التجارب. وأيد هذا العمل "المشروع 21 بوسان الدماغ" في عام 2017.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
MCR 302 Rotational RheometerAnton PaarInduction of shear laminar flow
Measuring Plate PP25Anton PaarInduction of shear laminar flow
Peltier System P-PTD 200Anton PaarKeep temperature of silicon oils constant in the system at laminar flow
Silicone oils with viscosities of approx. 10 and 100 mPasBasildon ChemicalsFluid used to induced the shear in the particles
Soda-lime glass beads of (405.9 ± 8.7) μmThe Technical Glass CompanyConstruction of the regular substrates for laminar flow conditions
Opto Zoom 70 Module 0.3x-2.2xWEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbHImaging system for recording the bead motion in the rheometer
2 x TV-Tube 1.0x, D=35 mm, L=146.5 mmWEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbHImaging system for recording the bead motion in the rheometer
UI-1220SE CMOS CameraIDS Imaging Development Systems GmbHImaging system for recording the bead motion in the rheometer
UI-3590CP CMOS CameraIDS Imaging Development Systems GmbHImaging system for recording the bead motion in the rheometer
Volpi IntraLED 3 - LED light source Volpi USAImaging system for recording the bead motion in the rheometer
Active light guide diameter 5mmVolpi USAImaging system for recording the bead motion in the rheometer
300 Watt Xenon Arc LampNewport CorporationImaging system for recording the bead motion in the rheometer
Wind-tunnel with open jet test section, Göttingen type Tintschl BioEnergie und Strömungstechnik AGInduction of turbulent flow
Glass spheres of (2.00 ± 0.10) mmGloches South KoreaConstruction of the regular substrates for turbulent flow conditions
Alumina spheres of (5.00 ± 0.25) mmGloches South KoreaTargeted bead for experiments
CTA Anemometer DISA 55M01Disa Elektronik A/S Measurement of  flow velocity in the wind tunnel
Miniaure Wire Probe Type 55P15Dantec DynamicsMeasurement of  flow velocity in the wind tunnel
HMO2022 Digital Oscilloscope, 2 Analogue. Ch., 200MHzRohde & SchwarzMeasurement of  flow velocity in the wind tunnel
Phantom Miro eX1 High-speed CameraVision Research IncVisImaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel
Canon ef 180mm f/3.5 l usm macro lensCanonImaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel
Table LED LampGloches South KoreaImaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel

References

  1. Groh, C., Wierschem, A., Aksel, N., Rehberg, I., Kruelle, C. A. Barchan dunes in two dimensions: Experimental tests for minimal models. Phys. Rev. E. 78, 021304(2008).
  2. Wierschem, A., Groh, C., Rehberg, I., Aksel, N., Kruelle, C. Ripple formation in weakly turbulent flow. Eur. Phys. J. E. 25, 213-221 (2008).
  3. Herrmann, H. Dune Formation in Traffic and Granular Flow. , Springer. Berlin. (2007).
  4. Stevanovic, V. D., et al. Analysis of transient ash pneumatic conveying over long distance and prediction of transport capacity. Powder Technol. 254, 281-290 (2014).
  5. Fan, F. -G., Soltani, M., Ahmadi, G., Hart, S. C. Flow-induced resuspension of rigid-link fibers from surfaces. Aerosol. Sci. Tech. 27, 97-115 (1997).
  6. Burdick, G., Berman, N., Beaudoin, S. Hydrodynamic particle removal from surfaces. Thin Solid Films. , 116-123 (2005).
  7. Chang, Y. Laboratory investigation of flume traction and transportation. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. , 1701-1740 (1939).
  8. Paintal, A. A stochastic model of bed load transport. J. Hydraul. Res. 9, 527-554 (1971).
  9. Mantz, P. A. Incipient transport of fine grains and flakes by fluids-extended shield diagram. J. Hydr. Eng. Div.-Asce. 103, (1977).
  10. Yalin, M. S., Karahan, E. Inception of sediment transport. J. Hydr. Eng. Div.-Asce. 105, 1433(1979).
  11. Kuhnle, R. A. Incipient motion of sand-gravel sediment mixtures. J. Hydraul. Eng. 119, 1400-1415 (1993).
  12. Marsh, N. A., Western, A. W., Grayson, R. B. Comparison of methods for predicting incipient motion for sand beds. J. Hydraul. Eng. 130, 616-621 (2004).
  13. Vollmer, S., Kleinhans, M. G. Predicting incipient motion, including the effect of turbulent pressure fluctuations in the bed. Water Resour. Res. 43, (2007).
  14. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L., Greer, K., Celik, A. O. Role of instantaneous force magnitude and duration on particle entrainment. J. Geophys. Res.-Earth. 115, (2010).
  15. Dey, S., Ali, S. Z. Stochastic mechanics of loose boundary particle transport in turbulent flow. Phys. Fluids. 29, 055103(2017).
  16. Wiberg, P. L., Smith, J. D. Calculations of the critical shear stress for motion of uniform and heterogeneous sediments. Water Resour. Res. 23, 1471-1480 (1987).
  17. Ling, C. -H. Criteria for incipient motion of spherical sediment particles. J. Hydraul. Eng. 121, 472-478 (1995).
  18. Dey, S. Sediment threshold. Appl. Math. Model. 23, 399-417 (1999).
  19. Bravo, R., Ortiz, P., Pérez-Aparicio, J. Incipient sediment transport for non-cohesive landforms by the discrete element method (DEM). Appl. Math. Model. 38, 1326-1337 (2014).
  20. Ali, S. Z., Dey, S. Hydrodynamics of sediment threshold. Phys. Fluids. 28, 075103(2016).
  21. Yalin, M. S. Mechanics of sediment transport. , Pergamon Press. California. (1977).
  22. Graf, W. H., Sueska, L. Sediment transport in steep channels. Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering. 5, 233-255 (1987).
  23. Recking, A. An experimental study of grain sorting effects on bedload. , Lyon. Doctor in Sciences thesis, Institut National des Sciences Appliques de Lyon (2006).
  24. Roušar, L., Zachoval, Z., Julien, P. Incipient motion of coarse uniform gravel. J. Hydraul. Res. 54, 615-630 (2016).
  25. Miller, R. L., Byrne, R. J. The angle of repose for a single grain on a fixed rough bed. Sedimentology. 6, 303-314 (1966).
  26. Fenton, J., Abbott, J. Initial movement of grains on a stream bed: the effect of relative protrusion. Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 352, 523-537 (1977).
  27. Kirchner, J. W., Dietrich, W. E., Iseya, F., Ikeda, H. The variability of critical shear stress, friction angle, and grain protrusion in water-worked sediments. Sedimentology. 37, 647-672 (1990).
  28. Armanini, A., Gregoretti, C. Incipient sediment motion at high slopes in uniform flow condition. Water Resour. Res. 41, (2005).
  29. Chin, C., Chiew, Y. Effect of bed surface structure on spherical particle stability. J. Waterw. Port Coast. 119, 231-242 (1993).
  30. Whitehouse, R., Hardisty, J. Experimental assessment of two theories for the effect of bedslope on the threshold of bedload transport. Mar. Geol. 79, 135-139 (1988).
  31. Buffington, J. M., Montgomery, D. R. A systematic analysis of eight decades of incipient motion studies, with special reference to gravel-bedded rivers. Water Resour. Res. 33, 1993-2029 (1997).
  32. Charru, F., Mouilleron, H., Eiff, O. Erosion and deposition of particles on a bed sheared by a viscous flow. J. Fluid Mech. 519, 55-80 (2004).
  33. Loiseleux, T., Gondret, P., Rabaud, M., Doppler, D. Onset of erosion and avalanche for an inclined granular bed sheared by a continuous laminar flow. Phys. Fluids. 17, 103304(2005).
  34. Charru, F., Larrieu, E., Dupont, J. -B., Zenit, R. Motion of a particle near a rough wall in a viscous shear flow. J. Fluid Mech. 570, 431-453 (2007).
  35. Ouriemi, M., Aussillous, P., Medale, M., Peysson, Y., Guazzelli, É Determination of the critical Shields number for particle erosion in laminar flow. Phys. Fluids. 19, 061706(2007).
  36. Lobkovsky, A. E., Orpe, A. V., Molloy, R., Kudrolli, A., Rothman, D. H. Erosion of a granular bed driven by laminar fluid flow. J. Fluid Mech. 605, 47-58 (2008).
  37. Martino, R., Paterson, A., Piva, M. Onset of motion of a partly hidden cylinder in a laminar shear flow. Phys. Rev. E. 79, 036315(2009).
  38. Agudo, J., Wierschem, A. Incipient motion of a single particle on regular substrates in laminar shear flow. Phys. Fluids. 24, 093302(2012).
  39. Agudo, J., et al. Detection of particle motion using image processing with particular emphasis on rolling motion. Rev. Sci. Instrum. 88, 051805(2017).
  40. Agudo, J., et al. Shear-induced incipient motion of a single sphere on uniform substrates at low particle Reynolds numbers. J. Fluid Mech. 825, 284-314 (2017).
  41. Agudo, J., Dasilva, S., Wierschem, A. How do neighbors affect incipient particle motion in laminar shear flow? Phys. Fluids. 26, 053303(2014).
  42. Seizilles, G., Lajeunesse, E., Devauchelle, O., Bak, M. Cross-stream diffusion in bedload transport. Phys. Fluids. 26, 013302(2014).
  43. Seizilles, G., Devauchelle, O., Lajeunesse, E., Métivier, F. Width of laminar laboratory rivers. Phys. Rev. E. 87, 052204(2013).
  44. Hong, A., Tao, M., Kudrolli, A. Onset of erosion of a granular bed in a channel driven by fluid flow. Phys. Fluids. 27, 013301(2015).
  45. Derksen, J., Larsen, R. Drag and lift forces on random assemblies of wall-attached spheres in low-Reynolds-number shear flow. J. Fluid Mech. 673, 548-573 (2011).
  46. Happel, J., Brenner, H. Low Reynolds Number Hydrodynamics: With Special Applications to Particulate Media. , Martinuis Nijhoff. The Hague. (1983).
  47. Lajeunesse, E., et al. Fluvial and submarine morphodynamics of laminar and near-laminar flows: A synthesis. Sedimentology. 57, 1-26 (2010).
  48. Aussillous, P., Chauchat, J., Pailha, M., Médale, M., Guazzelli, É Investigation of the mobile granular layer in bedload transport by laminar shearing flows. J. Fluid Mech. 736, 594-615 (2013).
  49. Thompson, J. A., Bau, H. H. Microfluidic, bead-based assay: Theory and experiments. J. Chromatogr. B. 878, 228-236 (2010).
  50. Sawetzki, T., Rahmouni, S., Bechinger, C., Marr, D. W. In situ assembly of linked geometrically coupled microdevices. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 20141-20145 (2008).
  51. Amini, H., Sollier, E., Weaver, W. M., Di Carlo, D. Intrinsic particle-induced lateral transport in microchannels. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109, 11593-11598 (2012).
  52. Soepyan, F. B., et al. Threshold velocity to initiate particle motion in horizontal and near-horizontal conduits. Powder Technol. 292, 272-289 (2016).
  53. Deskos, G., Diplas, P. Incipient motion of a non-cohesive particle under Stokes flow conditions. International Journal of Multiphase Flow. , (2017).
  54. Julien, P. Y. Erosion and sedimentation. , Cambridge University Press. Cambridge. (2010).
  55. Jimenez, J. Turbulent flows over rough walls. Annu. Rev. Fluid Mech. 36, 173-196 (2004).
  56. O’neill, P., Nicolaides, D., Honnery, D., Soria, J. 15th Australasian Fluid Mechanics Conference. , The University of Sydney. 1-4 (2006).
  57. Schlichting, H. Boundary-Layer Theory. , McGraw-Hill. New York. (1979).
  58. Rotta, J. Das in wandnähe gültige Geschwindigkeitsgesetz turbulenter Strömungen. Arch. Appl. Mech. 18, 277-280 (1950).
  59. Schlichting, H., Gersten, K., Krause, E., Oertel, H. Boundary-layer theory. 7, Springer. (1955).
  60. Bruun, H. H. Hot-wire anemometry-principles and signal analysis. , Oxford: University Express. Oxford. (1995).
  61. Fan, D., Cheng, X., Wong, C. W., Li, J. -D. Optimization and Determination of the Frequency Response of Constant-Temperature Hot-Wire Anemometers. AIAA J. , 1-7 (2017).
  62. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L. Entrainment of coarse particles in turbulent flows: An energy approach. J. Geophys. Res.-Earth. 118, 42-53 (2013).
  63. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L. Entrainment of coarse grains in turbulent flows: An extreme value theory approach. Water Resour. Res. 47, (2011).
  64. Dey, S., Das, R., Gaudio, R., Bose, S. Turbulence in mobile-bed streams. Acta Geophys. 60, 1547-1588 (2012).
  65. Wu, F. -C., Chou, Y. -J. Rolling and lifting probabilities for sediment entrainment. J. Hydraul. Res. 129, 110-119 (2003).
  66. Leighton, D., Acrivos, A. The lift on a small sphere touching a plane in the presence of a simple shear flow. Z. Angew. Math. Phys. 36, 174-178 (1985).
  67. Tuyen, N. B., Cheng, N. -S. A single-camera technique for simultaneous measurement of large solid particles transported in rapid shallow channel flows. Exp. Fluids. 53, 1269-1287 (2012).
  68. Gollin, D., Bowman, E., Shepley, P. Methods for the physical measurement of collisional particle flows. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 26, 012017(2015).
  69. Amon, A., et al. Focus on Imaging Methods in Granular Physics. Rev. Sci. Instrum. 88, (2017).
  70. Mouilleron, H., Charru, F., Eiff, O. Inside the moving layer of a sheared granular bed. J. Fluid Mech. 628, 229-239 (2009).
  71. Diplas, P., et al. The role of impulse on the initiation of particle movement under turbulent flow conditions. Science. 322, 717-720 (2008).
  72. Coleman, N. L. A theoretical and experimental study of drag and lift forces acting on a sphere resting on a hypothetical streambed. International Association for Hydraulic Research, 12th Congress, proceedings. 3, 185-192 (1967).
  73. El-Gabry, L. A., Thurman, D. R., Poinsatte, P. E. Procedure for determining turbulence length scales using hotwire anemometry. , NASA Technical Reports NASA/TM-2014-218403 (2014).
  74. Roach, P. The generation of nearly isotropic turbulence by means of grids. Int. J. Heat Fluid Fl. 8, 82-92 (1987).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

132

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved