Name: film control to study contributions of waves to droplet impact dynamics on thin flowing liquid films
Uploaded: 2018-08-18T13:00:00
Duration: 7 min 8 s
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Diese Arbeit wurde von der Erdöl-Technologie-Entwicklungsfonds (PTDF, Nigeria) und das Engineering und Physical Sciences Research Council, UK, durch das Programm Grant MEMPHIS (Grant-Nummer EP/K003976/1) gesponsert. Die Autoren schätzen auch fruchtbare Gespräche mit Dr. Zhizhao Che.

(1) experimentelle Rig Setup
Hinweis: Siehe Abbildung 1.
<ol><li>
Fallende Film-Einheit
	<ol>
<li>Beginnen Sie mit die Substratoberfläche (Glas) mit einem sauberen, weichen Tuch reinigen. Stellen Sie sicher, dass kein Schmutz auf die Oberfläche eingehalten wird, die die flüssigen Eigenschaften verändern würde.</li>
		<li>Legen Sie den Drehpunkt des dem Glassubstrat auf den gewünschten Neigungswinkel. Einem Neigungswinkel β von 15˚ wurde in dieser Arbeit verwendet.</li>
		<li>Die elektrische Pumpe einschalten und sorgen für einen normalen flüssigen auf der filmoberfläche weiter das Glassubstrat reinigen. Für diese Arbeit war die Testflüssigkeit deionisiertes Wasser.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass die gesamte Oberfläche des Substrates benetzt ist.</li>
		<li>Der Film-Volumenstrom mit dem Flow-Meter zu messen. Für diese Arbeit wurde die Fließgeschwindigkeit variiert zwischen 1.667 x 10-3 und 10 x 10-3 m3/s mit dem entsprechenden Film Reynolds-Zahl Re = ρq/Wµ, zwischen 55,5 und 333. w ist die sinkende Folienbreite, 0,30 m.</li>
		<li>Nach und nach Einstellen der Ventile auf die Fluss-Verbindung, die gewünschte Durchflussgeschwindigkeit auf dem Glassubstrat zu erhalten.</li>
		<li>Passen Sie den Satz von Mikrometer Schritt am Film Einlauf auf den entsprechenden Nusselt Film Dicke Wert für die gewählte Durchflussmenge einen hydraulischen Sprung an Film Einlauf oder eine Rückströmung der Luft in der verteilerkammer zu vermeiden.</li>
		<li>Manuell siphon alle Luft in der verteilerkammer eine gleichmäßige Strömung flussabwärts auf der filmoberfläche zu erhalten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Film-Steuergerät
	<ol>
<li>Sicherstellen Sie, dass das Magnetventil über ein Relais nicht selbsthaltend über eine Datenkarte für den Erwerb (DAC) der Funktionsgenerator verbunden ist.</li>
		<li>Schalten Sie das Magnetventil und der Funktionsgenerator.</li>
		<li>Der Funktionsgenerator auf die gewünschte zwingen Frequenz eingestellt. In dieser Arbeit wurden die Frequenzen von 2 bis 3 Hz verwendet.</li>
		<li>Wählen Sie das gewünschte Welle Signal (Sinus, Sägezahnschwingung, quadratische Welle, etc.). In dieser Arbeit wurde ein Sinus-Signal verwendet. Abbildung 2A und 2 b zeigen den Kontrast zwischen einer unkontrollierten und kontrollierten Film.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Tröpfchen-Generation-system
	<ol>
<li>Wasser gefüllten Spritze sauber Kunststoffschlauch zuordnen.</li>
		<li>Legen Sie die Spritze in die tropfengenerators.</li>
		<li>Befestigen Sie eine Spritzennadel einer gewählten Größe (abhängig von der gewünschten Tropfendurchmesser) an das andere Ende der Kunststoffschlauch. Die Tröpfchen Durchmesserbereich studierte war zwischen 0,0023, 0.0044 m.</li>
		<li>Die Fallhöhe des Tropfens oberhalb der filmoberfläche anpassen. In dieser Arbeit die Fallhöhe Herbst war variierte von 0,005 bis 0,45 m, was Auswirkung Geschwindigkeit zwischen 0,30 ± 0,02 - 2.96 ± 0,06 m/s.</li>
		<li>Ebenso setzen Sie die streamwise Auftreffpunkt des Tropfens aus dem Film. Dies wurde eingerichtet um 0,3 m in dieser Arbeit um sicherzustellen, dass die Wellen vor Auswirkungen wohlgeformt sind.</li>
		<li>Legen Sie eine gewünschte Durchflussgeschwindigkeit für die Spritzenpumpe.</li>
		<li>Passen Sie den Durchfluss um ein Tröpfchen Generation Frequenz größer als die Wellenlänge der Wellen gebildet auf der filmoberfläche zu erreichen; um sicherzustellen, dass Tropfen nacheinander in verschiedenen Regionen des kontrollierten Films eingreifen. Siehe Abbildung 2; mit einer Erweiterung einer singulären Wellenform in Abb. 2D , die Unterschiede in das strömungsbild unter jede Region19,20zeigen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
High-Speed-imaging-setup
	<ol>
<li>Legen Sie die Kamera auf ein Stativ (oder jede andere geeignete Anordnung).</li>
		<li>Wählen Sie das Makro-Objektiv mit gewünschte Brennweite und an die Kamera anschließen.</li>
		<li>Die High-Speed-Kamera einschalten und direkten Fokus auf der filmoberfläche zu gewährleisten. Richten Sie die Kamera auf 7˚ und 12˚ horizontale und vertikale Abweichungen bzw. auf der Folienoberfläche. Das gibt ein ausgezeichnetes Seitenansicht Bild des Prozesses Auswirkungen, was zu einer Auflösung von 67,5 µm/Pixel und 46,6 µm/Pixel in Richtung streamwise und spanwise bzw..</li>
		<li>Stellen Sie den Fokus der Kamera-Linse (bei der größten Blende) mithilfe einer Kalibrierung genau auf die Tröpfchen Auswirkungen vor Ort gelegt.</li>
		<li>Sobald ein scharf gewonnen worden sind, reduzieren Sie die Blende um sicherzustellen, dass nur eine kleine Menge von Licht die Kamera betritt.</li>
		<li>Stellen Sie die gewünschte Framerate, Auflösung und Verschlusszeit der High-Speed-Kamera. Eine Frame-Rate von 5000 bps, 800 x 600 Auflösung, Blende Größe 1/16 und eine Verschlusszeit von 1 µs wurden in dieser Arbeit verwendet.</li>
		<li>Legen Sie die leichte Diffusor vor der Lichtquelle, wie in Abbildung 1dargestellt, um sicherzustellen, dass das Licht gleichmäßig in der gesamten bildgebenden Region verbreitet ist.</li>
		<li>Schalten Sie die Lichtquelle, die einheitliche Verbreitung des Lichts über die imaging-Bereich zu bestätigen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Kalibrierung
Hinweis: Siehe Abbildung 3.
<ol><li>Legen Sie ein Lineal in Strömungsrichtung Film (genau an der Stelle des Aufpralls) und erhalten Sie Momentaufnahmen der Messpunkte auf der filmoberfläche zu.</li>
	<li>Wiederholen Sie 2.1 aber mit dem Lineal in die spanwise Richtung.</li>
	<li>Mithilfe der oben genannten um räumlichen Auflösungen auf der filmoberfläche zu erhalten.</li>
</ol>(3) video-Aufzeichnung und Datenerfassung
<ol><li>Sobald Film fließen auf dem Prüfstand besteht, beginnen Sie die Spritzenpumpe und beobachten Sie die Wirkung der Tropfen Tropfen auf der filmoberfläche.</li>
	<li>Starten Sie der Funktionsgenerator und beobachten Sie die Produktion von raumzeitlich regelmäßige Wellen auf der filmoberfläche.</li>
	<li>Sicherstellen Sie, dass die aufeinanderfolgenden Tropfen sind Auswirkungen auf die verschiedenen Regionen von der kontrollierten Folienoberfläche.</li>
	<li>Beobachten, die Post-Triggerung Anzahl Rahmen und legen Sie diese auf etwa die Hälfte der Videolänge, die Auswirkungen angemessen zu erfassen.</li>
	<li>Schalten Sie die Lichtquelle und Auslöser der Bildaufnahme, sobald sich der Fall.</li>
	<li>Schalten Sie die Lichtquelle sobald Bildaufnahme nicht überhitzen des flüssigkeitsfilms abgeschlossen ist.</li>
	<li>Visuelle Analyse des erhaltenen Snapshots auf dem Computerbildschirm. Überprüfen Sie, ob die Auswirkungen auf eine Flachfolie, Kapillare Welle stattgefunden hat oder Welle Buckel Regionen.</li>
	<li>Schneiden Sie nach unten das Video zu dem Teil zeigt den Einfluss Prozess und speichern Sie Frame-Bereich in einem Video/Bild-Format.</li>
	<li>Wiederholen Sie die 3,5-3,8 und Datensatz individuellen Auswirkungen auf alle Regionen auf der filmoberfläche viz. einsamen Buckel, Kapillarwellen und Flachfolie.</li>
</ol>4. Bild-Nachbearbeitung und Analyse
<ol><li>Legen Sie ein Lineal in das Sichtfeld und berechnen Sie die räumliche Auflösung durch zählen, wie viele Pixel über 1 cm. mit der Kalibrierung Bild passen zu, erhalten Sie einen Skalierfaktor für Bild Dimension Messung.</li>
	<li>Vergleichen Sie die Ergebnisse des Prozesses der Auswirkungen auf die Regionen unterschiedliche Auswirkungen aus den High-Speed-Aufnahmen. Überprüfen Sie, bemerkenswerte Unterschiede.</li>
	<li>Mithilfe einer geeigneten MATLAB Bildverarbeitungs-Routine, die Eigenschaften Eigenschaften des Produkts des Prozesses Auswirkungen Messen: nämlich im Spritzwasser-Modus messen die Krone Höhe, Durchmesser, Wanddicke, Winkel, Krone gerichtete Richtung, Anzahl und Größe zu kippen Verteilung der ausgeworfene sekundäre Tröpfchen.</li>
	<li>Als 4.3 oben für die Low-Weber Auswirkungen ähnliche Quantitative Analysen durchführen. Anzahl der Pinch-off-Zeit des Satelliten fällt aus der Zeit-gerahmte Bilder und Messen der Apex Länge und Breite der Spalte in partiellen Koaleszenz vor Pinch-off von sekundären Tropfen gebildet. Messen Sie die Größe des ausgeworfenen sekundäre Tropfen. Die Anzahl der Kaskade in einem wiederholten Pinch-off-Prozess.</li>
	<li>Alle qualitative Unterschiede in den einzelnen Regionen zu beobachten.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yarin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drop+impact+dynamics:+Splashing,+spreading,+receding,+bouncing&#8230;.">Drop impact dynamics: Splashing, spreading, receding, bouncing&#8230;.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 38, 159-192 (2006).</li><li>Rein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenomena+of+liquid+drop+impact+on+solid+and+liquid+surfaces.">Phenomena of liquid drop impact on solid and liquid surfaces.</a> Fluid Dynamics Research. 12 (2), 61-93 (1993).</li><li>Liang, G., Mudawar, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+mass+and+momentum+interactions+during+drop+impact+on+a+liquid+film.">Review of mass and momentum interactions during drop impact on a liquid film.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 101, 577-599 (2016).</li><li>Dam, D. 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R., 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=Birth+and+growth+of+a+granular+jet.">Birth and growth of a granular jet.</a> Physical Review E. 78, 011305 (2008).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu verzollen.

In diesem Abschnitt stellen wir ein paar Tipps notwendig um sicherzustellen, dass qualitative Ergebnisse erzielt werden, aus dem Protokoll. Erstens das Glassubstrat auf dem Flüssigkeitsfilm fließt komplett schmutzfrei dazu die Eigenschaften des flüssigkeitsfilms gehalten werden müssen bleiben kompromisslose. Dies ist möglich durch regelmäßige Reinigung (wahrscheinlich mit Hilfe eines geeigneten Reinigungsmittels und wischte über ein Tablett, Auflösung in das System zu vermeiden). Ebenso sollte eine regelmäßige Erneuerung der ganze Test-Flüssigkeit nach einigen experimentellen Runden, um exakte Ergebnisse zu gewährleisten.
Zweitens muss die Flüssigkeit verteilerkammer gut vernetzten und auch luftdicht um sicherzustellen, dass das abfließende Flüssigkeitsfilm einheitlich gehalten. Dies kann manuell Absaugen Luft aus dem Verteilerkasten vor jedem Experiment. Die Verwendung von Mikrometer-Schritten am Film Einlauf ist auch ratsam, auf die Lücke-Höhe am Film Einlass die genaue Schichtdicke vorhergesagt durch die Nusselt-Schätzung der Film Strömung an die entsprechenden Reynolds-Zahl eingestellt. Dies verhindert einen hydraulischen Sprung oder Rückfluss am Einlass.
Der Betrieb des Magnetventils muss immer auch geprüft und ordnungsgemäß festgestellt. Und zwar deshalb, weil eine entsprechende Pulsation des Flusses erforderlich ist, um die Produktion der erzwungenen Wellen zu gewährleisten. Dies könnte von der regelmäßigen klickendes Geräusch das Magnetventil sowie eine wahrgenommene Pulsation entlang der Anschlussrohre überprüft werden. Der flüssigen Durchfluss in die Spritzenpumpe muss auch sorgfältig eingestellt werden, um sicherzustellen, dass die Tropfen in gewissem tropft, Vermeidung von Pre-Beschleunigung vor dem ausgestoßen werden.
Entsprechende Kalibrierung der High-Speed-Kamera muss gewährleistet sein, um sehr genaue Ergebnisse zu erhalten. Die Blende muss auch unter Berücksichtigung von Parametern wie der Schärfentiefe, Belichtungszeit und Gesamthelligkeit des Bildes sorgfältig gewählt werden. Für die Kamera, während der Videoaufnahme auslösen müssen die Benutzer auch zu schätzen, wie viele Frames vor Auslösung aufgezeichnet werden soll. Dies kann mit Einzelpersonen, abhängig von der Drop Auswirkungen variieren, daher mehrere Test Tests zum üben vor dem tatsächlichen Messungen empfohlen werden. Ebenso muss die Lichtquelle richtig angeordnet und gut diffuse Schatten im Bild zu minimieren.
Es ist wichtig zu beachten und nicht vergessen, dass der Schwerpunkt der Studie die Beiträge von Wellen, um die Auswirkungen Dynamik der fallenden Tropfen, daher ist die Bildung von regelmäßigen Welle Strukturen wichtig, eine genaue Untersuchung der zugrundeliegenden Physik. In Szenarien, wo die Welle Strukturen schnell Übergang zum dreidimensionalen Strukturen beobachtet werden, ist es ratsam, dass der Neigungswinkel Substrat reduzierte14,19 , einen langsameren Übergang von der Welle Strukturen zu erleichtern werden .
Eine Einschränkung der Technik wird in Ermangelung eines Messgerätes, die Angabe der tatsächlichen momentanen Schichtdicke auf jede Region Auswirkungen beobachtet. Dies würde zusätzliche Details auf die insgesamt beobachteten Phänomene zur Verfügung gestellt haben.
Zusammenfassend lässt sich sagen kann das in diesem Bericht beschriebenen Verfahren auch verwendet werden, um einfache Welle Entwicklung Dynamik, zu studieren, während die High-Speed-imaging-System beschrieben auf viele Forschungsfelder mit schnelle Dynamik wie flüssigkeitstropfens Auseinanderbrechen21, angewendet werden können 22/coalescence23, granulare Düsen24, etc. wo wichtige Phänomene an einem Mikro Zeitrahmen eingehalten werden.

Tropfen ist ein sehr weit verbreitetes Phänomen in der Natur und zieht die Aufmerksamkeit von jedem neugieriger Beobachter1. Es stellt ein aktives Forschungsfeld durch seine zahlreichen Anwendungen, darunter sprühnebelkühlung Feuer-Unterdrückung, Inkjet-Druck, Spray-Beschichtung, Ablagerung von Lötzinn Unebenheiten auf Leiterplatten, die Gestaltung von Verbrennungsmotoren, Oberfläche reinigen und Zelle-Druck2. Die Anwendung erstreckt sich auch auf Landwirtschaft, z.B., Beregnung, Bewässerung und Pflanzenschutz Spritzen3,4. Wegweisende Arbeit stammt ausdem 19. Jahrhundert, mit der Arbeit von Worthington5, während große Fortschritte erst vor kurzem durch das Aufkommen von High-Speed-imaging6vorgenommen wurden . Seitdem wurden mehrere Studien durchgeführt; Verwendung unterschiedlicher Arten von Auswirkungen Oberflächen von Festkörpern7,8, flach,9 und tief flüssigen Pools10,11 , Dünnschichten12,13.
Trotz des großen Volumens der Forschung über Tröpfchen Auswirkungen auf flüssigen Oberflächen (d.h., flachen und tiefen Pools und ruhenden Filme), hat Auswirkungen auf die fließende dünne flüssigkeitsfilme nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten. Darüber hinaus haben Studien bisher, die Beiträge der räumlichen Strukturen der Wellen zu Tröpfchen Auswirkungen Dynamik vernachlässigt.
In diesem Bericht stellen wir Ihnen ein detailliertes experimentelle Verfahren untersuchen die Tröpfchen Folgenabschätzung auf fließende Filme, deren Dynamik durch Einlass erzwingen der Flüssigkeitsstrom Rate beeinflusst werden; Im folgenden verweisen wir auf sie als "kontrolliert" Filme. Wir finden, dass diese haben zahlreiche Anwendungen in mehrphasigen Branchen (z. B. bei der Kühlung Türme, in Destillationskolonnen, und auch in den ringförmigen Strömungsregime zu beobachten, in zwei-Phasen-Strömungen), zumal Film Kontrolle, ein wichtiger Schritt in geworden ist die Intensivierung der Wärme- und Stofftransport in vielen Prozess Industrie14. Der interessierte Leser wird unsere bisherige Arbeit15 für mehr Details über die Ergebnisse unserer Forschung Bemühungen zu diesem bezeichnet.
Diese Anwendung der Frequenz Schwingungen der Einlass Durchflussmenge führt zur Bildung von regelmäßigen Wellen auf der filmoberfläche. Wir konzentrieren uns auf die solitäre Welle-Familie, die ist im Wesentlichen geprägt von schmalen Spitzen weit voneinander entfernt und eine Reihe von Front-Running Kapillarwellen16,17,18vorangestellt ist. Wir studieren das Ergebnis über die Auswirkungen der drei Hauptteile des einsamen Wellenstruktur zugeordnet: "Flachfolie" und "Welle Buckel" Front-Running "Kapillare Welle" Regionen. Wir vergleichen auch diese Ergebnisse mit denen unkontrolliert fließenden Filme zugeordnet. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die stochastische Natur der Welle Auftritt auf der unkontrollierten Film deutlich beeinflusst das Ergebnis der Tropfen Wirkung, mit den getrennten Regionen des kontrollierten Films zeigt auch neue Mechanismen, die wir haben detaillierte beide qualitativ und quantitativ.
In der bisherigen Papier-15mit dem gleichen Verfahren haben wir untersucht die Wirkung von Film Kontrolle über Tröpfchen Auswirkungen Dynamik in das Spritzwasser Regime. Die erzielten Ergebnisse zeigten sowohl quantitative als auch qualitative Unterschiede in der Krone-Morphologie (Höhe, Durchmesser, Wandstärke, Neigung und Richtung) sowie die Anzahl und Größe Verteilung der ausgeworfenen sekundäre Tröpfchen.
In diesem Bericht beschreiben wir die gestaltete Einrichtung um die entscheidende Rolle von diesen räumlichen Strukturen in der Tröpfchen Auswirkungen Dynamik und auch vorhanden prägnanten Details unserer Ergebnisse nicht nur in das Spritzwasser Regime, sondern auch für andere Ergebnisse der Tröpfchen zu verstehen Auswirkungen (nämlich springen, Rutschen, partiell/Total Koaleszenz). Befolgen Sie die unten beschriebene Standardprotokoll, kann die Wirkung von Film-Steuerelement auf das Droplet Auswirkungen Dynamik in reproduzierbarer Weise untersucht werden.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>GW INSTEK</td>
			<td>AFG 2005 Series, Digital. Geo0852266</td>
			<td>Produces a varied type of wave signals, ranging from sine, square to saw-tooth wave at different frequencies (0.1 Hz - 5 MHz).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>Braintree Scientific Inc.</td>
			<td>Bs-8000 /225540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solenoid valve</td>
			<td>SMC-VXD</td>
			<td>2142A. 
			0AE-5001</td>
			<td>Series-pilot-operated-two-port</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Relay</td>
			<td>Takamisara</td>
			<td>A5W-K. 
			154424C-03L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric pump</td>
			<td>Clarke SP</td>
			<td>SPE1200SS 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow meter</td>
			<td>RS Component</td>
			<td>CYNERGY3 UF25B 14011600040110</td>
			<td>Measurement range: 0.2-25 L/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micrometer step</td>
			<td>RS Component</td>
			<td>Micrometer Head</td>
			<td>0.01 mm/0 -13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed camera</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>I-SPEED 3.</td>
			<td>Capable of recording at up to 100, 000 frames per second.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light source</td>
			<td>TLC Electrical supplies</td>
			<td>IP54 -black</td>
			<td>Double enclosed halogen floodlight. Rating 500 W.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light diffusor</td>
			<td>OptiGraphix</td>
			<td>DFPMET</td>
			<td>250 &#956;m thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass substrate</td>
			<td>Instrument Glasses Ltd</td>
			<td>Soda Lime Float Glass; 570 mm x 300 mm x 4 mm</td>
			<td>Flatness tolerance 0.02/0.04.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macro-lenses</td>
			<td>(a) Nikon 
			(b) Sigma</td>
			<td>(a) AF-Micro-Nikkor 60 mm f/2.8 D 
			(b) 105 mm f/2.8 Macro-Ex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Test-liquid</td>
			<td>De-ionized water from the Imperial College Analytical Lab.</td>
			<td>Standard solution 
			(AnalaR)</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

film control to study contributions of waves to droplet impact dynamics on thin flowing liquid films

Droplet Auswirkungen ist ein sehr weit verbreitetes Phänomen in der Natur und zieht Aufmerksamkeit wegen seiner ästhetischen Faszination und vielfältigen Anwendungen. Frühere Studien zu fließenden flüssigkeitsfilme haben die Beiträge der räumlichen Strukturen von Wellen auf das Ergebnis Einfluss vernachlässigt, während dies vor kurzem gezeigt hat, haben einen erheblichen Einfluss auf die Drop-Auswirkungen-Dynamik. In diesem Bericht beschreiben wir eine schrittweise Anleitung zur Untersuchung der Wirkung regelmäßigen Zulauf zu zwingen, von einem fließenden Flüssigkeitsfilm führt zu die Produktion der raumzeitlichen regelmäßigen Welle Strukturen auf Drop Auswirkungen Dynamik. Ein Funktionsgenerator in Verbindung mit einem Magnetventil wird verwendet, um diese raumzeitlich regelmäßigen Welle Strukturen auf der filmoberfläche zu begeistern, während die Auswirkungen Dynamik der Uniform-große Tröpfchen mit einer Highspeed-Kamera erfasst werden. Drei verschiedene Regionen werden dann untersucht; nämlich der Kapillare Welle-Region vor der großen Welle Spitze, Flachfolien-Region und der Welle-Buckel-Region. Die Auswirkungen der wichtigen Dimensionslose Größen wie Film Reynolds, drop Weber und Ohnesorge Zahlen von der Film-Durchfluss, Drop-Geschwindigkeit und Tropfengröße parametrisiert werden ebenfalls untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen interessante, bisher unentdeckte Dynamik durch diese Anwendung Film Einlass Erzwingen des fließenden Films für beide niedriger und hoher Trägheit Tropfen herbeigeführt.

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Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Ein Protokoll zu die Beiträgen der Wellen zu Tröpfchen Auswirkungen Dynamik auf fließende flüssigkeitsfilme studieren wird vorgestellt.

Film-Kontrolle, Beiträge der Wellen zu Tröpfchen Auswirkungen Dynamik auf dünnen fließt Flüssigkeitsfilme zu studieren

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Polycrystalline Silicon Thin-film Solar cells with Plasmonic-enhanced Light-trapping

Polykristalline Silizium-Dünnschicht-Solarzellen mit Plasmonische-enhanced Light-Trapping

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To ...

Forschung

Ingenieurwesen

Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting

Nanomoulding von Functional Materials, ein vielseitiges Complementary Pattern Replication Methode zur Nanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which  allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks  and full devices. Nanomoulding ...

Fast Imaging Technique to Study Drop Impact Dynamics of Non-Newtonian Fluids

Schnelle Bildtechnik Tropfen Schlag Dynamik der Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten Studieren

In the field of fluid mechanics, many dynamical processes not only occur over a very short time interval but also require high spatial resolution for ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

Speziation und Bioverfügbarkeit Messungen der Umwelt Plutonium Mit Diffusion in dünnen Schichten

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Recombination Dynamics in Thin-film Photovoltaic Materials via Time-resolved Microwave Conductivity

Rekombinationsdynamik in Dünnschicht-Photovoltaik-Materialien über zeitaufgelöste Mikrowellenleitfähigkeit

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

In Situ Überwachung von der beschleunigten Leistungsabfall von Solarzellen und Modulen: eine Fallstudie für Cu (In, Ga) Se2 Solarzellen

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides

Bulk- und Dünnschicht-Synthese von kompositorisch Variante Entropie-stabilisierten Oxide

Here, we present a procedure for the synthesis of bulk and thin film multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (Co variant) and ...

Determining Tribocorrosion Rate and Wear-Corrosion Synergy of Bulk and Thin Film Aluminum Alloys

Bestimmung von Tribokorrosion Rate und Verschleiß-Korrosion Synergie von Massen- und dünnen Film-Aluminium-Legierungen

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, ...

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

Plasmaunterstütztes MolekularstrahlepitaxieWachstum von Mg3N2 und Zn3N2 Dünnschichten

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented ...

Fabric Moisture Uniform Control to Study the Influence of Air Impingement Parameters on Fabric Drying Characteristics

Fabric Moisture Uniform Control zur Untersuchung des Einflusses von Luftimpingement-Parametern auf die Stofftrocknungseigenschaften

Impinging dryness is now a widely used and effective way for fabric drying due to its high heat and mass transfer coefficient. Previous studies on fabric ...