저자는 어떤 승인이 없습니다.

주의 :이 실험에서 사용 된 두 독성 화학 메탄올 및 에틸렌 글리콜이있다. 메탄올은 포름산 또는 포름산 염 후 포름 알데히드를 발생하는 인체에서 대사 될 수있다. 이 물질은 중추 신경계에 독성이며 사망의 원인이 될 수 있습니다. 에틸렌 글리콜이어서 옥살산으로 설정할 수 산, 글리콜을 산화 할 수있다. 이 신부전 및 사망을 일으킬 수 있습니다. 이러한 화학 물질을 마시지 마십시오. 사고가 발생하면 즉시 의사에게 문의하십시오. 1. 냉각 장치 주 : 주위 온도가 상온에서 약 때 ° C 정도 -18에서 식염수를 유지하는 것은 매우 어렵다. 이 에틸렌 글리콜 및 염수 저장 탱크 과도한 전력 소비를 방지하고, 최적의 시스템 성능을 보장하기 위해 잘 절연 합리적인 크기가 중요하다. 이는 탱크의 크기는 30 L.를 초과하지 않는 것이 권장 <ol><li> 보조 냉각 유체를 준비 <ol><li> 이차 냉각 탱크, 탱크 A (: 200mm, 높이 400mm × : 350mm 염기)에 에틸렌 글리콜 1 L를 붓는다. 탱크 A. 물의 약 0.6-0.65 L (6백~6백50g)를 추가 </li><li> 단계를 반복 1.1.1 여러 번 탱크 A (25 L)에 충분한 유체가 될 때까지. </li><li> 유체가 균일하게되도록 상기 유체 교반한다. </li><li> 전체 용량 설정 (2,500 L / H)에 탱크 A의 두 펌프에 전환합니다. 모든 거품은 열 교환기에 갇혀 및 파이프가 해제되어 있는지 확인합니다. </li><li> 모든 거품이 출시되는 관찰 할 수있는 펌프를 끕니다. 그렇지 않은 경우, 단계 1.1.4를 반복합니다. </li></ol></li><li> 소금물의 준비 주 :이 예에서, 22 중량 %의 식염수가 제조된다. 다른 농도가 필요한 경우 부가 염의 질량은 따라서 변경되어야한다. 기준 염수 농도 및 밀도 값은 페이지 D-257 번째의 64 번째 판 (1983)을 발견 할 수있다화학 및 물리학 (46)의 전자 CRC 수첩. <ol><li> 5 L 플라스틱 비커에 물 4kg을 추가합니다. </li><li> 전자 규모의 NaCl 소금 1kg을 측정하고 물을 비커에이 소금을 부어. </li><li> 용액이 깨끗해질 때까지 혼합물을 교반 하였다 (즉, 용액 중에 가시에는 염 입자 또는 물에 기포가 없음). </li><li> 10 ML의 주사기를 사용하여 용액 ~ 10 mL로 샘플을 가져 가라. </li><li> U 자 관 농도계로 액체를 주입한다. </li><li> 튜브에 공기 방울을 확인합니다. 어떤있을 경우이를 밀어 이상의 유체를 주입. </li><li> 보도는 &quot;빠른 설정&quot;을 선택 &quot;밀도 온도.&quot; 20 ° C를 눌러 입력합니다 &quot;OK.&quot; 밀도 측정기는 지금이 온도에서 유체 밀도를 측정 할 것이다. </li><li> 를 눌러 시작하고 결과를 기다립니다. </li><li> 1164.00 kg / m 3 밀도 수치를 비교합니다. </li><li> 기록이 compariso 이하이면 더 많은 소금을 추가n 개의 밀도. 그렇지 않은 경우 물을 추가합니다. </li><li> 단계를 반복 1.2.3-1.2.10 유체 밀도가 올 때까지 (1164.00 kg / m 3). </li><li> 큰 용기에이 솔루션을 붓고, 컨테이너 A. </li><li> 사용 소금물의 35 ~ 40 L을 -40 ° C에서 가슴 냉동고에 컨테이너을 넣어 1.2.1-1.2.12 단계를 반복합니다. 온도가 (이 22 중량 %의 소금물의 포인트를 동결) -19.18 ° C에 도달 할 때까지, 48 ~ 72 시간 동안 거기에 소금물을 유지합니다. </li></ol></li></ol> 주입과 세척 물에 대한 얼음의 2. 준비 <ol><li> 주입 물 얼음을 준비 <ol><li> 작은 용기 (200 × 200 × 50mm)에 물 1 L를 따르십시오. </li><li> 다른 컨테이너와 단계를 반복 2.1.1 및 -40 ° C에서 가슴 냉장고에있는 두 개의 컨테이너를 배치합니다. </li><li> 모든 물이 동결 될 수 있도록 10 시간 이상 냉장고에 보관하십시오. </li></ol></li><li> 세정 수의 얼음 쉘을 준비 <ol><li> 물 5 L로 5-L 비커를 입력합니다. </li><li> 물 2 L로 2-L 비커를 입력합니다. </li><li> 고정되지 않은 물 주위에 얼음 포장의 두꺼운 껍질이되도록 8 ~ 10 시간 동안 -40 ° C에서 가슴 냉동고에 모두 비커를 놓습니다. </li><li> 얼음 외피의 상단에 3 cm 직경의 구멍을 열어 수돗물 3-5 분 / s의 속도로 고속의 물 분사를 사용한다. </li><li> 얼음 쉘 내부에 물을 배출합니다. </li><li> 다시 냉장고에있는 두 개의 비커를 넣습니다. </li><li> 얼음 쉘의 질량이 두 개의 비커에 대한 3kg과 1kg에 도달하지 않을 경우, 각각 반복 2.2.1-2.2.5 단계하지만, 단계 2.2.3에서 더 이상 냉장고에 비커를 유지합니다. 두 커 이제 각각 2 L의 물 1 L를 포함 할 수 있어야한다. </li></ol></li></ol> 3. 물 소개 위치 및 레올 로지 제어 실험 <ol><li> 염수 표면에 물을 소개 <ol><li> 에 컨테이너 A의 22 중량 % 차가운 소금물의 2 L를 가만히 따르다냉각 장치의 아이스크림 메이커 및 스위치의 알루미늄 버킷. </li><li> 온도계 / 열전쌍과 염수의 온도를 측정한다 (K 형 있거나, T 형이 적합하다). 염수가 -15 ℃ 이하이면 실험을 수행한다. </li><li> 실온 수돗물 100 mL 유리 주사기를 채우기. 주사기의 끝 부분에 2 mm 내부 직경, 두께 1 mm, 1-m 길이의 실리콘 튜브를 연결합니다. </li><li> 주사기에 물과 실리콘 튜브의 출구 사이에 헤드가되도록 특정한 위치에서 주사기를 놓는다. 정수압은 관에서 물을 짜내는 것입니다. </li><li> 염수로 실리콘 관의 특정 길이, 통상 70cm를 담근다. </li><li> 정수압은 물이 주사기를 떠날 수 있도록 충분히 큰되도록 주사기와 튜브 출구 사이의 상대적인 위치를 조정합니다. 튜브가 차단 된 경우, UNT 높은 수직 위치로 주사기를 상승하여 머리를 증가(IL)는 수압은 튜브 내에 전단 응력을 극복 할 수있다. </li><li> 관 출구 약 1cm 또는 염수 표면 위 이하를 유지합니다. </li><li> 물의 출구 온도하자 염수 표면에서 발생하는 양의 얼음 제조 될 수 있거나 어느 정도 혼합 결정하기 위해 유량을 제어하는 ​​침지 튜브의 길이와 주사기 높이를 조정한다. 냉동 현상은 이제 염수 표면에서 관찰해야한다. 더 방향 참조 (45)를 참조하십시오. </li></ol></li><li> 소금물을 통해 물을 소개 <ol><li> 반복 3.1.1-3.1.6 단계를 반복합니다. </li><li> 바람직하게는 용기의 바닥에, 염수 내부의 튜브 출구를 유지합니다. </li><li> 침수 관의 길이 및 주사기의 높이를 조정한다. </li><li> 플로우의 레올 제어 튜브 출구의 각도를 조정한다. </li><li> 반복 최고의 결합 흐름 유동성을 발견하고 대부분의 얼음을 생산할 수있는 유량에 3.2.3-3.2.4 단계를 반복합니다. </li></ol></li></ol><ol><li> 얼리다 <ol><li> 관에 기포가있는 경우, 글리콜 순환 시스템에서 기포를 분리 한 다음, 펌프를 끄지 탱크, 안쪽 두 펌프를 스위치. </li><li> 세 개의 냉동 장치에 전환하고이 에틸렌 글리콜 용액을 냉각 10-16 시간 동안 실행하자. </li><li> 온도계 / 열전쌍 에틸렌 글리콜 용액을 측정한다. 글리콜 온도는 약 -25 ° C에 있어야합니다. </li><li> 4.1.5 단계로 진행하기 전에 C ° -19에서 확인이되어 있는지 확인하기 위해 컨테이너 A의 염수의 온도를 측정한다. </li><li> A. 탱크에있는 두 펌프에 약 30 컨테이너 A로부터 염수 L 및 스위치, 염수 탱크, 탱크 B 채우기 </li><li> 이보다 차가운 -19 ° C의 경우 탱크 A.의 글리콜의 온도를 측정, 열교환 외부 얼음 입자의 침전을 방지하기 위해 하나 이상의 냉각 장치의 전원을 끄 IN 탱크 B. 온도는 세 가지 냉각 장치를 켜십시오, 예상 브라인 온도보다 따뜻합니다. -17 ° C에서 -19 ° C에서 실험을 수행한다. </li><li> 절연 5-L 비커, 컨테이너 B로 단계 2.1에서 얼음이 들어 찬 블록을 배치하고 비커에 물을 약 3 L을 붓는다. </li><li> 물의 온도를 측정하고, 온도가 상승하면 실험 사이 교반하여 2 ℃에서 보관. </li><li> 2 ° C를 물 100 mL를 유리 주사기를 입력합니다. </li><li> 응축과 결빙을 중지 탱크 B의 유리 창 메탄올 50-10 mL로 적용한다. </li><li> 일정한 정수압 및 따라서 일정한 유량이되도록 주사기와 튜브의 출구 사이의 상대 위치를 조정하여 염수로 물을 주입한다. 실리콘 튜브 약 70cm는 소금물에 침수되어야한다. 0 ° 분사의 각도를 조정되도록 상향 디레에서 초기 물 속도ction는 0m / s이다. 참고 : 주사기가 될 수 있습니다 핸드 헬드 또는 스탠드에 고정. 이 스탠드를 조정하는 데 더 많은 시간이 소요되며, 얼음이 튜브를 차단할 수 있기 때문에 브라인 온도가 추운 경우 핸드 더 적절하다. 일정한 유속 및 주입 각도 (0 °)을 보장함으로써 및 약 3cm 관 출구 위에 냉동 프론티어 유지하여 실험에 걸쳐 일관된 유동 레올 유지. 흐름이 47 난류 설정하는 시작하는 지역을 입력하게하지 마십시오. 더 방향 참조 (45)를 참조하십시오. </li><li> 단계 4.2 및 4.3에 기술 된 바와 같이 얼음 수집. 다른 염수 온도에서 4.1.11 - 반복 4.1.8 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> 생성 된 얼음을 수집하고 생산 얼마나 많은 얼음 추정 (건조 컬렉션) <ol><li> 눌러 독서 규모의 컨테이너 (200 × 200 × 50mm)를 넣고 제로 버튼 &quot;켜기&quot;. </li><li> 얼음을 퍼 오프 흔들어 체를 사용하여염수. </li><li> 컨테이너에이 얼음을 넣어. 스케일을 사용하여 얼음의 질량을 측정한다. </li><li> 얼음이 용융 된 후, 샘플을 취하도록 10 ml 주사기를 사용한다. 밀도 측정기로 액체의이 샘플을 주입한다. </li><li> 단계를 수행 1.2.6-1.2.9. </li><li> 밀도 값을 기록한다. </li><li> 밀도에서 그물 물의 질량을 계산 (즉, 얼음으로 변환 물의 질량)는 다음 식을 사용하여 : <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55014/55014eq1.jpg" /> 어디에 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55014/55014eq2.jpg" /> 중량 %로 염수 농도이고 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55014/55014eq3.jpg" /> 과 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55014/55014eq4.jpg" /> 각각 소금과 물,의 대중이다. </li></ol></li><li> 생성 된 얼음을 수집하고 생산 얼마나 많은 얼음 추정 (젖은 컬렉션) <ol><li> 얼음 쉘 (2 단계와 5-L 비커를 입력합니다.2) 상온 수돗물. -40 ° C에서 다시 냉장고에 넣어. </li><li> 온도가 0 ℃ 일 때 2-L 비이커에 5 L 비이커에서 얼음 셸 물을 경사 분리한다. 5-L 비커를 입력합니다. 냉동실에 모두 비커를 유지합니다. </li><li> 단계 4.1.8과 4.1.9에서 생성 된 얼음을 퍼 그것을 씻어 얼음에 2-L 비커의 물을 200 ~ 500 mL로 붓는다. 0 ° C를 물을 적용하기 전에 자체를 흔들지 마십시오. </li><li> 체의 유체를 흔들어. </li><li> 반복 4.2.2-4.2.7 단계를 반복합니다. </li></ol></li></ol>

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B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turbulent+heat+transfer+inside+tubes+and+the+analogy+among+heat,+mass,+and+momentum+transfer.">Turbulent heat transfer inside tubes and the analogy among heat, mass, and momentum transfer.</a> AIChE J. 4, 393-402 (1958).</li><li>Bejan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructal-theory+network+of+conducting+paths+for+cooling+a+heat+generating+volume.">Constructal-theory network of conducting paths for cooling a heat generating volume.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 40, 799-816 (1997).</li><li>Bejan, A., Lorente, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructal+theory+of+generation+of+configuration+in+nature+and+engineering.">Constructal theory of generation of configuration in nature and engineering.</a> J. Appl. Phys. 100, 041301 (2006).</li><li>Bejan, A., Lorente, S., Yilbas, B. S., Sahin, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+solidification+has+an+S-shaped+history.">Why solidification has an S-shaped history.</a> Sci. Rep. 3, 1711 (2013).</li><li>Lake, R. A., Lewis, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Salt+rejection+by+sea+ice+during+growth.">Salt rejection by sea ice during growth.</a> J. Geophys. Res. 75, 583-597 (1970).</li><li>Wettlaufer, J. S., Worster, M. G., Huppert, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+convection+during+solidification+of+an+alloy+from+above+with+application+to+the+evolution+of+sea+ice.">Natural convection during solidification of an alloy from above with application to the evolution of sea ice.</a> J. Fluid Mech. 344, 291-316 (1997).</li><li>Paige, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stalactite+Growth+beneath+Sea+Ice.">Stalactite Growth beneath Sea Ice.</a> Science. 167, 171-172 (1970).</li><li>Dayton, P. K., Martin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observations+of+ice+stalactites+in+McMurdo+Sound,+Antarctica.">Observations of ice stalactites in McMurdo Sound, Antarctica.</a> J. Geophys. Res. 76, 1595-1599 (1971).</li><li>Eide, L. I., Martin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+formation+of+brine+drainage+features+in+young+sea+ice.">The formation of brine drainage features in young sea ice.</a> J. Glaciol. 14, 137-154 (1975).</li><li>Martin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ice+stalactites:+comparison+of+a+laminar+flow+theory+with+experiment.">Ice stalactites: comparison of a laminar flow theory with experiment.</a> J. Fluid Mech. 63, 51-79 (1974).</li><li>Jeffs, K., Attenborough, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Frozen Planet: Episode 5 'Winter'. , (2011).</li><li>Fothergill, A., Berlowitz, V., Attenborough, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+Winter:+Life+closes+down.">Ch. Winter: Life closes down.</a> in Frozen Planet: A World Beyond Imagination. , (2011).</li><li>Yun, X., 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=Ice+formation+in+the+subcooled+brine+environment.">Ice formation in the subcooled brine environment.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 95, 198-205 (2016).</li><li>Weast, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CRC Handbook of Chemistry and Physics. 64, 257-258 (1983).</li><li>Bejan, A., Lage, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Prandtl+Number+Effect+on+the+Transition+in+Natural+Convection+Along+a+Vertical+Surface.">The Prandtl Number Effect on the Transition in Natural Convection Along a Vertical Surface.</a> J. Heat Transfer. 112, 787-790 (1990).</li></ol>

저자는 공개 아무것도 없어.

보조 냉매로서 염수를 사용하여 얼음을 생성하는 프로세스는 열 및 물질 전달의 조합을 포함한다. 열전달이 크면 물 전에 얼음 형성은 벌크 유체와 혼합 할 수있는 기회를 갖는다. 이는 도입 된 물과 무부하 벌크 염수 사이의 상대 이동이있을 때 (즉, 염수 내 주입 물), 흐름은 열전달을 돕고 빠르게 형성 얼음을 촉진하는 것이 확인되었다. 너무 많은 난류 흐름에있을 때, 얼음은 생성 될 수 ?...

<html> 아이스 슬러리 널리 산업에 사용되며, 특히 하나의 성공적인 응용은 얼음 피깅 기술 1, 2이다. 종래의 거품 고체 돼지에 비해 얼음 돼지 때문에 액상의 윤활 효과 및 결정이 3, 4, 5를 녹여 얼음의 일부로서 그 응고점의 높이의 장거리 복잡한 토폴로지를 통해 여행 할 . 돼지가 걸리면하더라도 번 단순히 용융 후 세정 처리를 재개 아이스 슬러리를 기다릴 수있다. 파이프 청소의이 방법은 저렴하고 사용하기 쉽습니다. 얼음 분획 얼음 돼지의 성능에 중요한 역할을한다. 얼음 분율을 측정하기 위해 하나의 얼음 슬러리 충분히 6 두꺼우면 결정하는 cafetière (프렌치 프레스)를 사용하여,&quot;아이스 피깅을 행하는 경우&gt; 7. 높은 cafetière 얼음 분획 통상 80 %가 요구된다. 온라인 얼음 분획 검출의 최근 연구는 모두 전자 초음파가 작업 8, 9, 10, 11에 적합한 것으로 나타났다. 얼음 돼지는 일반적으로 5 중량 %의 염화나트륨 용액 (염수)로부터 긁힌 표면 제빙기에 의해 이루어진다. 또한 산업에서 얼음 슬러리를 제조하는 주요 방법이다. 제빙이 종류의 냉 금속 표면, 전형적으로 316 매끄러운 강철 표면에 물 또는 염수가 정지하고 순환 오프 얼음 입자를 위. 액체 - 금속 인터페이스는 매우 복잡하고 얼음 (12)을 만드는 데 필수적인 요소 다양한 영향을 받는다. 비금속과 물 사이의 인터페이스는 매우 다를 수 있으며, 하나의 특히 흥미로운 예는 카올리나이트이다. Kaol의 고체 표면에 인접한 바람직한 얼음 구조가 아니라 그 (13)의 상단 (14)에 형성하는 얼음처럼 수소 결합 클러스터 장려 양쪽 기판 유체의 층이 없기 때문에 inite 물 인터페이스 특별하다. 얼음 돼지를 제조하는 또 다른 방법은 고농도 염수를 동시에 첨가하는 동안 미리 만들어진 얼음 블록 분쇄 요구한다. 더 빙점 강하제 (FPD)가 얼음의 형성 이전에 첨가되지 않기 때문에이 방법은 냉동 시스템은 더 높은 증착 온도에서 실행할 수있다; 이는 따라서 의한 소정의 냉각 듀티 15, 16, 17 하강 압축비 작아 전력을보다 효율적으로 간주된다. 두 개의 다른 얼음 생산 방법이 있습니다 과냉각 물에서 얼음을 생산과 직접 접촉 냉매와 물을 넣어 <sup클래스 = &quot;외부 참조&quot;&gt; 18, 19. 과냉각있어서 얼음 핵 생성 및 성장을 생성하는 준 과냉각 물을 방해 포함한다. 이 방법의 가장 큰 문제는 시스템을 차단할 수 있습니다 원치 않는 얼음 형성 있습니다. 냉매도 윤활유가 모두 최종 얼음 제품에서 원하고 있기 때문에 직접 접촉 방법은 얼음 피깅에 적합하지 않은 것으로 간주됩니다. 결빙으로 인해 융합 과정에서 발생하는 잠열을 열 및 물질 전달을 필요로한다. 이것은 제 가스의 열 및 물질 수송 강하게 결합하여 유사한 수학 식 20로 표현 될 수있는 1874 년 오스본 레이놀즈에 의해 발견되었다. 이 작품은 유체의 운동량, 열 및 물질 전달의 주제에 선구적인 논문을 형성하고, 22 차례 (21)을 복각했다. 이 주제는 다음에 의해 연구되었다가스, 액체, 및 용융 금속 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 모두 분석 및 경험적 접근법에서 다른 번호. 이외에도 열 및 물질 전달에서, 유체는 수지상 얼음 성장을 개발할 수 있습니다 핵 사이트를 필요로한다. 얼음 결정의 성장에 현대 통찰력 얼음이 방법은 34, 35, 36에서 성장하는 이유를 설명하기 위해, 아드리안 Bejan가 개발 Constructal 법을 사용한다. 염수의 결빙으로 인해 염의 존재로 초순수의 것과 매우 다르다. 가장 먼저,<html> 염은 유체의 열역학 변경 및 빙점을 누른다. 둘째, 염 (온도가 공정 점에 도달 할 때에 만 형성 될 수있는 hydrohalite 제외) 얼음 매트릭스에 용해 할 수없고, 얼음이 성장하기 시작할 때 벌크 유체 거부된다. 소금의 거부는 실험실 (37), (38)에서 연구 바다 얼음과 얼음 모두에서 발견되었다. 거부 고농도 염수 온도 웰 아래 해수의 어는점 때문에이 가져갈, 얼음 흐르는 염수 무부하 벌크 유체 사이의 계면에서 자란다. 또한 brinicles라는 이름의이 얼음 종유석은, 첫째 맥머도 사운드, 남극 대륙에서 발견 된 실험적 39, 40, 41, 42 연구 하였다. 2011 년 BBC는 냉동 행성 시리즈 brinicles의 형성을 촬영&quot;외부 참조&quot;&gt; 43, 44. 우리의 실험에서, 물이 저온 염수 욕조에 도입되는 대기 흐르는 유체를 바꿈으로써, 물이 적절한 조건 하에서 45 얼음으로 변환 할 수있다는 것을 발견 하였다. 이것은 물이 도입되는 위치는 레올 로지, 유동 및 염수 온도 및 농도가 더 얼음이 제조 될 수 있는지에 영향을 미치는 모든 주요 인자 인 것으로 밝혀졌다. 본 연구의 전반적인 목적은 제빙기가 높은 증발기 온도 및 액체 대 액체 열 전달의 높은 비율이 에너지 사용의 효율성을 향상시킬 수있는 것을 고려하면, 아이스 슬러리를 생성하기 위해이 메커니즘을 통해 개발 될 수 있는지를 조사하는 것이다. 이 문서를 공유 실험의 주요 측면.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>DMA 4500 M</td>
			<td>Anton Paar</td>
			<td>81546022</td>
			<td>Density Metre</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GELATO Chef 2200</td>
			<td>magimix</td>
			<td>0036500504R13</td>
			<td>Ice Cream Maker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>280D</td>
			<td>FREEZE MASTER</td>
			<td>241-1441</td>
			<td>Pipe Freezer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M17.5X2</td>
			<td>BLUE ICE MACHINES</td>
			<td>GK924</td>
			<td>Slushy Puppy Machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HH68K</td>
			<td>OMEGA</td>
			<td>140045</td>
			<td>Thermometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OHAUS</td>
			<td>TS4KW</td>
			<td>1324</td>
			<td>Scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZFC321WA/BNI225</td>
			<td>ZANUSSI</td>
			<td>920672574-00</td>
			<td>Freezer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EIS Heater Matrix</td>
			<td>Vauxhall</td>
			<td>214720041</td>
			<td>Heat Exchanger</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2500LPH</td>
			<td>JBA</td>
			<td>AP-2500</td>
			<td>Pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass syringe</td>
			<td>FORTUNA Optima</td>
			<td></td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OAT concentrated coolant</td>
			<td>wilko</td>
			<td>P30409014</td>
			<td>Ethylene Glycol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pure dried vacuum salt</td>
			<td>INEOS Enterprise</td>
			<td>1433324</td>
			<td>NaCl Salt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylated Spirits</td>
			<td>Barrettine</td>
			<td>1170</td>
			<td>Methanol&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ice generation and the heat and mass transfer phenomena of introducing water to a cold bath of brine

우리는 과냉 염수 환경에서의 열 및 물질 전달 및 동결 현상을 연구하기위한 방법을 보여준다. 본 실험에서는 물이 저온 염수 욕조에 도입 될 때 적절한 조건 하에서 아이스크림을 제조 할 수 있음을 보여 주었다. 염수 및 물의 혼합을 갖는 이외에, 얼음 형태를 만들기 위해, 열 전달 속도는 물질 전달의 우회한다. 물이 염수 표면에 작은 물방울의 형태로 도입 될 때, 열 및 물질 전달의 모드는 확산이다. 부력은 아래 염수와 혼합 물을 정지하지만, 얼음이 두껍게 성장, 그것은 결과적으로 성장하기 어려운 제빙 열전달 속도를 감속한다. 물 흐름의 형태 식염수 안에 도입 될 때, 여러 가지 요인을 형성 할 수있는 정도에 영향을 얼음 발견된다. 열 및 물질 전달의 추진력 브라인 온도 및 농도는 각각 물에 얼음 전환에 영향을 미칠 수 rati영형; 낮은 목욕 온도와 염수 농도를 형성하기 위해 더 많은 얼음 바랍니다. 직접 열 및 물질 전달 계수 모두에 영향을 미칠 수있는 유동 레올 역시 중요한 요소이다. 또한, 유동 레올 벌크 유체 흐름의 접촉 면적을 변화시킨다.

도 1은 염수를 통해 주입 된 물에 염수 표면에서 도입 된 물의 효과를 비교한다. 물은 벌크 유체 많이 혼합하지 않았기 때문에 &quot;얼음 캡&quot;시나리오에서 형성된 얼음 고체이다. 두 유체 사이의 온도와 밀도 차이는 물에 부력을 발생하고 혼합에서 방지 할 수 있습니다. 두 유체는 정적 (즉, 열 전달의 질량보다 훨씬 크다; Sc의 ≈ 500 홍보 ≈ 10 르 ≈ 50...

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Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

여기서는 물 온도 범위 웰 아래 물의 빙점에서, 2 냉매로서, 염수 차가운 욕에 도입되면 얼음의 발생을 입증하는 프로토콜을 제시한다. 이는 산업 얼음을 제조하는 다른 방법으로 사용될 수있다.

얼음 생성과 소금물의 차가운 목욕을 소개 물의 열 및 물질 전달 현상

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

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Temperature and Heat

SCIENTISTS IN ACTION

13.8K 조회수.  University of Bristol.  여기서는 물 온도 범위 웰 아래 물의 빙점에서, 2 냉매로서, 염수 차가운 욕에 도입되면 얼음의 발생을 입증하는 프로토콜을 제시한다. 이는 산업 얼음을 제조하는 다른 방법으로 사용될 수있다. 

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Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do so is highly important in view of a number of applications in functional soft matter including electronics, biomedical engineering, and sensors. In the past, successful strategies to control the size and shape of supramolecular polymers typically focused on the use of templates2,3, end cappers4 or selective solvent techniques5. 
Here we disclose a strategy based on self-assembling discotic amphiphiles that leads to the control over stack length and shape of ordered, chiral columnar aggregates. By balancing electrostatic repulsive interactions on the hydrophilic rim and attractive non-covalent forces within the hydrophobic core of the polymerizing building block, we manage to create small and discrete spherical objects6,7. Increasing the salt concentration to screen the charges induces a sphere-to-rod transition. Intriguingly, this transition is expressed in an increase of cooperativity in the temperature-dependent self-assembly mechanism, and more stable aggregates are obtained. 
For our study we select a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) core connected to a hydrophilic metal chelate via a hydrophobic, fluorinated L-phenylalanine based spacer (Scheme 1). The metal chelate selected is a Gd(III)-DTPA complex that contains two overall remaining charges per complex and necessarily two counter ions. The one-dimensional growth of the aggregate is directed by &pi;-&pi; stacking and intermolecular hydrogen bonding. However, the electrostatic, repulsive forces that arise from the charges on the Gd(III)-DTPA complex start limiting the one-dimensional growth of the BTA-based discotic once a certain size is reached. At millimolar concentrations the formed aggregate has a spherical shape and a diameter of around 5 nm as inferred from 1H-NMR spectroscopy, small angle X-ray scattering, and cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM). The strength of the electrostatic repulsive interactions between molecules can be reduced by increasing the salt concentration of the buffered solutions. This screening of the charges induces a transition from spherical aggregates into elongated rods with a length &gt; 25 nm. Cryo-TEM allows to visualise the changes in shape and size. In addition, CD spectroscopy permits to derive the mechanistic details of the self-assembly processes before and after the addition of salt. Importantly, the cooperativity -a key feature that dictates the physical properties of the produced supramolecular polymers- increases dramatically upon screening the electrostatic interactions. This increase in cooperativity results in a significant increase in the molecular weight of the formed supramolecular polymers in water.

The goal of this experiment is to determine and control the size, shape and stability of self-assembled discotic amphiphiles in water. For aqueous based supramolecular polymers such level of control is very difficult. We apply a strategy using both repulsive and attractive interactions. The experimental techniques applied to characterize this system are broadly applicable.

물에 Supramolecular 폴리머의 크기, 모양과 안정성을 제어

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

연구

공학

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and polar dielectric liquids. These bridges are unique from capillary bridges in that they exhibit extensibility beyond a few millimeters, have complex bi-directional mass transfer patterns, and emit non-Planck infrared radiation. A number of common solvents can form such bridges as well as low conductivity solutions and colloidal suspensions. The macroscopic behavior is governed by electrohydrodynamics and provides a means of studying fluid flow phenomena without the presence of rigid walls. Prior to the onset of a liquid bridge several important phenomena can be observed including advancing meniscus height (electrowetting), bulk fluid circulation (the Sumoto effect), and the ejection of charged droplets (electrospray). The interaction between surface, polarization, and displacement forces can be directly examined by varying applied voltage and bridge length. The electric field, assisted by gravity, stabilizes the liquid bridge against Rayleigh-Plateau instabilities. Construction of basic apparatus for both vertical and horizontal orientation along with operational examples, including thermographic images, for three liquids (e.g., water, DMSO, and glycerol) is presented.

Horizontal and vertical electrohydrodynamic liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields and polar dielectric liquids. The construction of basic apparatus and operational examples, including thermographic images, for three liquids (e.g., water, DMSO, and glycerol) is presented.

폴라 유전체 액체에서 특히 전기 교량의 준비

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most of their thrust with their large foreflippers. This protocol describes a robotic platform designed to study the hydrodynamic performance of the swimming California sea lion (Zalophus californianus). The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;). The kinematics of the sea lion&#39;s propulsive stroke are extracted from video data of unmarked, non-research sea lions at the Smithsonian Zoological Park (SNZ). Those data form the basis of the actuation motion of the robotic flipper presented here. The geometry of the robotic flipper is based a on high-resolution laser scan of a foreflipper of an adult female sea lion, scaled to about 60% of the full-scale flipper. The articulated model has three joints, mimicking the elbow, wrist and knuckle joint of the sea lion foreflipper. The robotic platform matches dynamics properties&#8212;Reynolds number and tip speed&#8212;of the animal when accelerating from rest. The robotic flipper can be used to determine the performance (forces and torques) and resulting flowfields.

A robotic platform is described that will be used to study the hydrodynamic performance&#8212;forces and flowfields&#8212;of the swimming California sea lion. The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;).

로봇 플랫폼은 캘리포니아 바다 사자의 Foreflipper를 공부하기

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Pool-Boiling Heat-Transfer Enhancement on Cylindrical Surfaces with Hybrid Wettable Patterns

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the hybrid wettable pattern. Hybrid wettable patterns were produced by coating superhydrophilic SiO2 on a masked, hydrophobic, cylindrical copper surface. Using de-ionized (DI) water as the working fluid, pool-boiling heat-transfer studies were conducted on the different surface-treated copper cylinders of a 25-mm diameter and a 40-mm length. The experimental results showed that the number of interlines and the orientation of the hybrid wettable pattern influenced the wall superheat and the HTC. By increasing the number of interlines, the HTC was enhanced when compared to the plain surface. Images obtained from the charge-coupled device (CCD) camera indicated that more bubbles formed on the interlines as compared to other parts. The hybrid wettable pattern with the lowermost section being hydrophobic gave the best heat-transfer coefficient (HTC). The experimental results indicated that the bubble dynamics of the surface is an important factor that determines the nucleate boiling.

Pool-boiling heat-transfer experiments were carried out to observe the effects of hybrid wettable patterns on the heat-transfer coefficient (HTC). The parameters of investigation are the number of interlines and the pattern orientation of the modified wettable surface.

하이브리드 수화제 패턴과 원통 표면에 풀 비등 열전달 향상

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a high-precision chloride profile. Firstly, paste specimens are molded, cured, and exposed to cyclic wet-dry conditions. Then, powder samples at different specimen depths are grinded when the exposure age is reached. Finally, the water-soluble chloride content is detected using a silver nitrate titration method, and chloride profiles are plotted. The key to improving the accuracy of the chloride distribution along the depth is to exclude the error in the powderization, which is the most critical step for testing the distribution of chloride. Based on the above concept, the grinding method in this protocol can be used to grind powder samples automatically layer by layer from the surface inward, and it should be noted that a very thin grinding thickness (less than 0.5 mm) with a minimum error less than 0.04 mm can be obtained. The chloride profile obtained by this method better reflects the chloride distribution in specimens, which helps researchers to capture the distribution features that are often overlooked. Furthermore, this method can be applied to studies in the field of cement-based materials, which require high chloride distribution accuracy.

A protocol for obtaining a water-soluble chloride profile by using a high precision milling method is presented.

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

Measurements of Local Instantaneous Convective Heat Transfer in a Pipe - Single and Two-phase Flow

This manuscript provides step by step description of the manufacturing process of a test section designed to measure the local instantaneous heat transfer coefficient as a function of the liquid flow rate in a transparent pipe. With certain amendments, the approach is extended to gas-liquid flows, with a particular emphasis on the effect of a single elongated (Taylor) air bubble on heat transfer enhancement. A non-invasive thermography technique is applied to measure the instantaneous temperature of a thin metal foil heated electrically. The foil is glued to cover a narrow slot cut in the pipe. The thermal inertia of the foil is small enough to detect the variation in the instantaneous foil temperature. The test section can be moved along the pipe and is long enough to cover a considerable part of the growing thermal boundary layer.
At the beginning of each experimental run, a steady state with a constant water flow rate and heat flux to the foil is attained and serves as the reference. The Taylor bubble is then injected into the pipe. The heat transfer coefficient variations due to the passage of a Taylor bubble propagating in a vertical pipe is measured as function of the distance of the measuring point from the bottom of the moving Taylor bubble. Thus, the results represent the local heat transfer coefficients. Multiple independent runs preformed under identical conditions allow accumulating sufficient data to calculate reliable ensemble-averaged results on the transient convective heat transfer. In order to perform this in a frame of reference moving with the bubble, the location of the bubble along the pipe has to be known at all times. Detailed description of measurements of the length and of the translational velocity of the Taylor bubbles by optical probes is presented.

This manuscript describes methods aimed at measuring the local instantaneous convective heat transfer coefficients in a single or two-phase pipe flow. A simple optical method to determine the length and the propagation velocity of an elongated (Taylor) air bubble moving at a constant velocity is also presented.

파이프-단일 및 2 단계 흐름에에서 로컬 순간 대류 열 전달의 측정

This manuscript provides step by step description of the manufacturing process of a test section designed to measure the local instantaneous heat transfer ...

Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that characterize the transport phenomena in a rotating channel are identified via the parametric analysis of the momentum and energy equations referring to a rotating frame of reference. Based on these dimensionless flow equations, an experimental strategy that links the design of the test module, the experimental program and the data analysis is formulated with the attempt to reveal the isolated Coriolis-force and buoyancy effects on heat transfer performances. The effects of Coriolis force and rotating buoyancy are illustrated using the selective results measured from rotating channels with various geometries. While the Coriolis-force and rotating-buoyancy impacts share several common features among the various rotating channels, the unique heat transfer signatures are found in association with the flow direction, the channel shape and the arrangement of heat transfer enhancement devices. Regardless of the flow configurations of the rotating channels, the presented experimental method enables the development of physically consistent heat transfer correlations that permit the evaluation of isolated and interdependent Coriolis-force and rotating-buoyancy effects on the heat transfer properties of rotating channels.

Here, we present an experimental method for decoupling the interdependent Coriolis-force and rotating-buoyancy effects on full-field heat transfer distributions of a rotating channel.

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with solid-cladding devices, capillary oscillations are not restricted, allowing the fiber walls to move and vibrate. The fiber is constructed by a high direct current (DC) voltage of several thousand volts (kV) between two water reservoirs that creates a floating water thread, known as a water bridge. Through the choice of micropipettes, it is possible to control the maximal diameter and length of the fiber. Optical fiber couplers, at both sides of the bridge, activate it as an optical waveguide, allowing researchers to monitor the water fiber capillary body waves through transmission modulation and, therefore, deducing changes in surface tension.
Co-confining two important wave types, capillary and electromagnetic, opens a new path of research in the interactions between light and liquid-wall devices. Water-walled microdevices are a million times softer than their solid counterparts, accordingly improving the response to minute forces.

This protocol describes the design and manufacture of a water bridge and its activation as a water fiber. The experiment demonstrates that capillary resonances of the water fiber modulate its optical transmission.

물으로 만든 광섬유의 설계 및 제조

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, wound healing, root canal treatment, etc., forming a new research field named plasma medicine. Being a mixture of electrical, chemical, and biological reactive species, CAPs have shown their abilities to enhance nerve stem cells differentiation both in vitro and in vivo and are becoming a promising way for neurological disease treatment in the future. The much more exciting news is that using CAPs may realize one-step, and safely directed, differentiation of neural stem cells (NSCs) for tissue transportation. We demonstrate here the detailed experimental protocol of using a self-made CAP jet device to enhance NSC differentiation in C17.2-NSCs and primary rat neural stem cells, as well as observing the cell fate by inverted and fluorescence microscopy. With the help of immunofluorescence staining technology, we found both the NSCs showed an accelerated differential rate than the untreated group, and ~75% of the NSCs selectively differentiated into neurons, which are mainly mature, cholinergic, and motor neurons.

Nerve Stem Cell Differentiation by a One-step Cold Atmospheric Plasma Treatment In Vitro

This protocol aims to provide detailed experimental steps of a cold atmospheric plasma treatment on neural stem cells and immunofluorescence detection for differentiation enhancement.

신경 줄기 세포 분화는 원스텝 차가운 대기 플라즈마 치료에서 체 외에 의해

As the development of physical plasma technology, cold atmospheric plasmas (CAPs) have been widely investigated in decontamination, cancer treatment, ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support substrates. Accomplishing this transfer in a highly controlled, mechanized, and reproducible manner can eliminate the creation of macroscale defect structures (e.g., tears, cracks, and wrinkles) within the thin film that compromise device performance and the usable area per sample. Here, we describe a general protocol for the highly controlled and mechanized transfer of a polymeric thin film onto an arbitrary porous support substrate for eventual use as a water filtration membrane device. Specifically, we fabricate a block copolymer (BCP) thin film on top of a sacrificial, water-soluble poly(acrylic acid) (PAA) layer and silicon wafer substrate. We then utilize a custom-designed, 3D-printed transfer tool and drain chamber system to deposit, lift-off, and transfer the BCP thin film onto the center of a porous anodized aluminum oxide (AAO) support disc. The transferred BCP thin film is shown to be consistently placed onto the center of the support surface due to the guidance of the meniscus formed between the water and the 3D-printed plastic drain chamber. We also compare our mechanized transfer-processed thin films to those that have been transferred by hand with the use of tweezers. Optical inspection and image analysis of the transferred thin films from the mechanized process confirm that little-to-no macroscale inhomogeneities or plastic deformations are produced, as compared to the multitude of tears and wrinkles produced from manual transfer by hand. Our results suggest that the proposed strategy for thin film transfer can reduce defects when compared to other methods across many systems and applications.

We present a procedure for highly controlled and wrinkle-free transfer of block copolymer thin films onto porous support substrates using a 3D-printed drain chamber. The drain chamber design is of general relevance to all procedures involving transfer of macromolecular films onto porous substrates, which is normally done by hand in an irreproducible fashion.

결함이 최소화된 다공성 기판에 폴리머 필름 을 이송하는 절차

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...