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
Description: Watch this Scientific Journal Video about Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films at JoVE.com

Dette arbeidet ble sponset av teknologi utvikling oljefondet (PTDF, Nigeria) og Engineering og Physical Sciences Research Council, Storbritannia, gjennom programmet Grant MEMPHIS (bevilgning nummer EP/K003976/1). Forfatterne også pris fruktbart diskusjoner med Dr. Zhizhao Che.

1. eksperimentelle rigg-oppsett
Merk: Se figur 1.
<ol><li>
Fallende filmen enhet
	<ol>
<li>Start ved å rense substrat (glass) overflaten med en ren, myk klut. Sikre nei skitt er overholdt overflaten som ville endre egenskapene flytende.</li>
		<li>Angi pivot barometer substrate ønsket bøyningsvinkelen. En bøyningsvinkelen, β, av 15˚ ble brukt i dette arbeidet.</li>
		<li>Slå på den elektrisk pumpen og sikre en normal flytende flyt på filmen overflaten ytterligere rydde glass underlaget. For dette arbeidet var testen væsken deionisert vann.</li>
		<li>Kontroller hele overflaten av underlaget er fuktet.</li>
		<li>Måle film infusjonshastigheten bruker gjennomstrømningsmåler. Til dette flow rate var variert mellom 1.667 x 10-3 og 10 x 10-3 m3/s med tilsvarende filmen Reynolds nummer, Re = ρq/wµ, varierer mellom 55,5 og 333. w er fallende filmen bredde, 0,30 m.</li>
		<li>Gradvis justere ventilene på flyt tilkoblingen å få ønsket flow rate på glass underlaget.</li>
		<li>Juster mikrometer trinn på filmen innløpet til tilsvarende Nusselt filmen tykkelse verdien for valgte infusjonshastigheten, å unngå et hydraulisk hopp på filmen innganger og en tilbakestrømning av luft i distribusjon kammeret.</li>
		<li>Manuelt Hevert alle luft i distribusjon chamber å få en jevn flyt nedstrøms på filmen overflaten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Filmen kontrollenhet
	<ol>
<li>Kontroller at funksjonen generatoren er koblet til magnetventil gjennom en ikke-låsingen relé via et oppkjøp datakort (DAC).</li>
		<li>Slå på både magnetventil og funksjonsgenerator.</li>
		<li>Angi funksjonsgenerator tvinger ønsket. I dette arbeidet, ble frekvenser av 2 og 3 Hz brukt.</li>
		<li>Velg ønsket bølge signalet (sinusbølge, Sagtann bølge, firkantbølge, etc.). En sinuskurve signal ble brukt i dette arbeidet. Figur 2A og 2B viser kontrasten mellom en ukontrollert film og en kontrollert film.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Slippverktøy generasjon system
	<ol>
<li>Fest en ren plast rør fylt med vann sprøyte.</li>
		<li>Legg sprøyten i slippverktøy generatoren.</li>
		<li>Fest en sprøyte nål valgt størrelse (avhengig av ønsket slippverktøy diameter) til den andre enden av plast slangen. Slippverktøy diameter området studerte var mellom 0.0023 til 0.0044 m.</li>
		<li>Juste fall høyden av drop på filmen havoverflaten. I dette arbeidet, drop's fall høyde var variert fra 0.005 0,45 m, effekten raskt mellom 0,30 ± 0,02 - 2.96 ± 0,06 m/s.</li>
		<li>På samme måte satt streamwise virkningen av drop fra filmen inntaket. Dette ble satt til 0,3 m i dette arbeidet å sikre bølgene er godkjent før virkningen.</li>
		<li>Angi en ønsket flow rate for sprøytepumpen.</li>
		<li>Justere infusjonshastigheten for å oppnå en dråpe generasjon frekvens større enn Bølgelengden av bølgene dannet på filmen overflaten; sikre drops suksessivt impinge på ulike regioner av kontrollert filmen. Se figur 2C; med en utvidelse av et entall bølgeform i figur 2D vise ulikheter i flyt profilen under hver region19,20.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Høyhastighets tenkelig oppsett
	<ol>
<li>Plass kameraet på en tripod stativ (eller andre passende ordning).</li>
		<li>Velg makrolinse med ønsket brennvidde og koble denne til kameraet.</li>
		<li>Slå på høy hastighet kameraet og sikre direkte fokus på filmen overflaten. Justere kameraet på 7˚ og 12˚ horisontale og vertikale avvik henholdsvis til filmen overflaten. Dette gir et utmerket side-visning bilde av virkningen prosessen, noe som resulterer i en oppløsning på 67.5 µm/bildepunkt og 46,6 µm/bildepunkt i streamwise og spanwise retninger, henholdsvis.</li>
		<li>Justere fokus for kameralinsen (på den største blenderåpningen) bruker en kalibrering elementer som plasseres nøyaktig på slippverktøy virkningen spot.</li>
		<li>Når et skarpt fokus er oppnådd, redusere blenderåpning for å sikre at bare en liten mengde lys inn kameraet.</li>
		<li>Angi ønsket bildefrekvens, oppløsning og lukkertid på høyhastighets kameraet. En bildefrekvens på 5000 fps, 800 x 600 oppløsning, blenderåpning størrelse 1/16 og en lukkerhastighet på 1 µs ble brukt i dette arbeidet.</li>
		<li>Plass lys diffuseren foran lyskilden, som vist i figur 1 c, å sikre lyset er jevnt diffust over regionen tenkelig.</li>
		<li>Slå på lyskilden å bekrefte uniform spredning av lys over tenkelig området.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. kalibrering
Merk: Se Figur 3.
<ol><li>Sette en linjal i flytretningen filmen (nøyaktig på stedet av virkningen) og få øyeblikksbilder av målt poeng på filmen overflaten.</li>
	<li>Gjenta 2.1 men med linjalen i spanwise retning.</li>
	<li>Bruk det over å få romlige vedtak på filmen overflaten.</li>
</ol>3. videoopptak og datainnsamling
<ol><li>Når filmen flyt er opprettet på riggen, start sprøytepumpen og observere virkningen av dryppende dråper på filmen overflaten.</li>
	<li>Start funksjonsgenerator og observere produksjonen av spatiotemporally vanlig bølger på filmen overflaten.</li>
	<li>Sikre påfølgende drops påvirker de ulike regionene i kontrollerte filmen overflaten.</li>
	<li>Observere post følge ramme tall og sette dette omtrent halvparten av videolengden tilstrekkelig fange virkningen.</li>
	<li>Slå på lyskilde og utløser image fange når transaksjonsvolumet skjer.</li>
	<li>Slå av lyskilden når avbildningsopptak er fullført for å unngå overoppheting av væsken filmen.</li>
	<li>Visuelt analysere innhentet bildet på skjermen. Kontroller om virkningen oppstod på en av flat filmen, kapillære bølge, eller bølge hump regioner.</li>
	<li>Trimme ned videoen delen viser virkningen prosessen og lagre område i et videobilde/format.</li>
	<li>Gjenta 3.5-3.8 og post enkeltes innvirkning på alle områder på filmen overflaten, nemlig. ensom hump, kapillære bølger og flat film.</li>
</ol>4. image etterbehandling og analyse
<ol><li>Plasser en linjal i synsfeltet og beregne romlig oppløsning ved å telle hvor mange piksler passer over 1 cm. ved hjelp av kalibrering bilde, få en skalaen faktoren for bildet dimensjon måling.</li>
	<li>Sammenligne resultatene av innvirkning på annen innvirkning regionene fra høyhastighets bilder. Kontroller bemerkelsesverdig forskjellene.</li>
	<li>Ved hjelp av en passende MATLAB bildebehandling rutine, måle egenskaper funksjonene i produktet av virkningen: nemlig i spruting modus, måle crown høyde, diameter, veggtykkelse, tilt vinkel, kronen mot retning, antall og størrelse distribusjon av utløst sekundære dråper.</li>
	<li>Utføre lignende kvantitative analyser som 4.3 ovenfor for lav-Weber virkninger. Antall snev av tidspunktet for satellitt drops fra tid-innrammet bilder og måle apex lengden og bredden på kolonnen i delvis Koalesens før snev av sekundær dråper. Måle størrelsen på utløst sekundære drops. Telle antall gjennomgripende i en gjentatt snev av prosess.</li>
	<li>Observere alle kvalitative forskjeller i hver region.</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. B., Le Clerc, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+impact+of+an+ink-jet+printed+droplet+on+a+solid+substrate.">Experimental study of the impact of an ink-jet printed droplet on a solid substrate.</a> Physics of Fluids. 16 (9), 3403-3414 (2004).</li><li>Worthington, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A study of splashes. , (1908).</li><li>Edgerton, H. E., Killian, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Flash! Seeing the unseen by ultra-high-speed photography. , (1954).</li><li>Josserand, C., Thoroddsen, S. T. <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+on+a+solid+surface.">Drop impact on a solid surface.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 48, 365-391 (2016).</li><li>Kolinski, J. M., Mahadevan, L., Rubinstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lift-off+instability+during+the+impact+of+a+drop+on+a+solid+surface.">Lift-off instability during the impact of a drop on a solid surface.</a> Physical Review Letters. 112 (13), 134501 (2014).</li><li>Hobbs, P. V., Osheroff, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Splashing+of+drops+on+shallow+liquids.">Splashing of drops on shallow liquids.</a> Science. 158 (3805), 1184-1186 (1967).</li><li>Adomeit, P., Renz, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrodynamics+of+three-dimensional+waves+in+laminar+falling+films.">Hydrodynamics of three-dimensional waves in laminar falling films.</a> International Journal of Multiphase Flow. 26 (7), 1183-1208 (2000).</li><li>Blanchette, F., Bigioni, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+drop+coalescence+at+fluid+interfaces.">Dynamics of drop coalescence at fluid interfaces.</a> Journal of Fluid Mechanics. 620, 333-352 (2009).</li><li>Wang, A. B., Chen, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Splashing+impact+of+a+single+drop+onto+very+thin+liquid+films.">Splashing impact of a single drop onto very thin liquid films.</a> Physics of Fluids. 12 (9), 2155-2158 (2000).</li><li>Che, Z., Deygas, A., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+droplets+on+inclined+flowing+liquid+films.">Impact of droplets on inclined flowing liquid films.</a> Physical Review E. 92 (2), 023032 (2015).</li><li>Craster, R. V., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+and+stability+of+thin+liquid+films.">Dynamics and stability of thin liquid films.</a> Reviews of Modern Physics. 81 (3), 1131 (2009).</li><li>Adebayo, I. T., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+impact+on+flowing+liquid+films+with+inlet+forcing:+the+splashing+regime.">Droplet impact on flowing liquid films with inlet forcing: the splashing regime.</a> Soft Matter. 13 (41), 7473-7485 (2017).</li><li>Chang, H. H., Demekhin, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Complex wave dynamics on thin films. 14, (2002).</li><li>Liu, J., Gollub, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solitary+wave+dynamics+of+film+flows.">Solitary wave dynamics of film flows.</a> Physics of Fluids. 6 (5), 1702-1712 (1994).</li><li>Benjamin, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+formation+in+laminar+flow+down+an+inclined+plane.">Wave formation in laminar flow down an inclined plane.</a> Journal of Fluid Mechanics. 2 (6), 554-573 (1957).</li><li>Kalliadasis, S., Ruyer-Quil, C., Scheid, B., Velarde, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Falling liquid films. 176, (2011).</li><li>Adebayo, I., Xie, Z., Che, Z., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doubly+excited+pulse+waves+on+thin+liquid+films+flowing+down+an+inclined+plane:+An+experimental+and+numerical+study.">Doubly excited pulse waves on thin liquid films flowing down an inclined plane: An experimental and numerical study.</a> Physical Review E. 96 (1), 013118 (2017).</li><li>Turitsyn, K. S., Lai, L., Zhang, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Disconnection+of+an+Underwater+Air+Bubble:+Persistent+Neck+Vibrations+Evolve+into+a+smooth+Contact.">Asymmetric Disconnection of an Underwater Air Bubble: Persistent Neck Vibrations Evolve into a smooth Contact.</a> Physical Review Letters. 103, 124501 (2009).</li><li>Miskin, M. Z., Jaeger, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+Formation+and+Scaling+in+Dense+Suspensions.">Droplet Formation and Scaling in Dense Suspensions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 4389-4394 (2012).</li><li>Paulsen, J. D., Burton, J. C., Nagel, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscous+to+Inertial+Crossover+in+Liquid+Drop+Coalescence.">Viscous to Inertial Crossover in Liquid Drop Coalescence.</a> Physical Review Letters. 103, 114501 (2011).</li><li>Royer, J. 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>

Forfatterne har ingenting å fortolle.

I denne delen gir vi noen tips nødvendig for å sikre kvalitative resultater oppnås fra protokollen. Først glass underlaget der væsken filmen renn må holdes helt skitt-fri å sikre egenskapene til væsken filmen holdes kompromissløs. Dette er oppnåelig ved regelmessig renhold (sannsynligvis bruke et egnet rengjøringsmiddel og tørkes av over en skuff å unngå oppløsning i systemet). På samme måte bør det være en utskiftning av hele test-væsken etter noen eksperimentelle runder, garantere nøyaktige resultater.
Dernest væske-fordelingen kammeret må være godt meshed og også holdt lufttett å sikre utstrømmende væsken filmen er ensartet. Dette kan gjøres ved manuelt siphoning luften ut av boksen distribusjon før hvert eksperiment. Bruk av mikrometer-trinn på filmen innløpet er også anbefalt å angi gap-høyden på filmen innløpet til nøyaktige filmen tykkelsen spådd av Nusselt estimatet av filmen på tilsvarende Reynolds nummeret. Dette hindrer et hydraulisk hopp eller tilbakestrømming på innløpet.
Driften av magnetventil må alltid være sjekket og konstatert riktig. Dette er fordi en passende pulsering flyt er nødvendig for å sikre produksjon av tvungen bølgene. Dette kan kontrolleres fra vanlige klikkelyd magnetventil samt en oppfattet pulsering langs tilkobling rørene. Flytende infusjonshastigheten i sprøytepumpen angis også forsiktig å sikre dråpene er kastet i en dryppende måte, unngå noen pre akselerasjon før den falt.
Riktig kalibrering av høyhastighets kameraet må sikres for å få svært nøyaktige resultater. Blenderåpningen må også være nøye valgt vurderer parametere som dybdeskarphet, eksponeringstid og generelle bildelysstyrke. For kameraet utløse under filmopptak, er brukernes likeledes krevde å anslå hvor mange rammer skal registreres før utløser. Dette kan variere med enkeltpersoner, avhengig slipp effekt, derfor flere prøve tester for å praktisere anbefales før selve målinger. Likeledes må lyskilden være riktig arrangert og godt diffust å redusere skyggene i bildet.
Det er viktig å merke og husk at hovedfokus i studiet er bidrag av bølger til innvirkning dynamikken i fallende dråper, dermed dannelsen av vanlige bølge strukturer er avgjørende for en nøyaktig studie av underliggende fysikk. I scenarier der bølge strukturer er observert raskt overgangen til tredimensjonale strukturer, anbefales det at bøyningsvinkelen substrat være redusert14,19 til rette for en tregere overgang av bølge strukturer .
En begrensning av teknikken er observert i fravær av et måleinstrument angir faktisk øyeblikkelig film tykkelsen på hvert område av virkningen. Dette ville ha gitt tilleggsinformasjon på de samlede observerte fenomenene.
Oppsummert kan du fremgangsmåten i denne rapporten også brukes til å studere enkel bølge utviklingen dynamikk, mens høyhastighets tenkelig systemet beskrevet kan brukes på mange forskningsfelt med rask dynamikk som flytende slipp oppløsningen21, 22/coalescence23, granulerte jets24, etc. hvor viktig fenomener er observert på en mikro tidsskala.

Slippverktøy virkningen er et svært vanlig fenomen i naturen og tiltrekker seg oppmerksomhet fra alle nysgjerrige observatør1. Det utgjør et aktivt forskningsfelt på grunn av sine mange programmer inkludert spray-kjøling, brann undertrykkelse, inkjet-utskrift, spray belegg, deponering av loddetråd humper på kretskort, utformingen av forbrenningsmotorer, overflate-rengjøring og celle-utskrift2. Programmet utvider også landbruk, f.eks sprinkling vanning og beskjære sprøyting3,4. Banebrytende arbeid dateres tilbake til det 19th århundret, med arbeidet til Worthington5, mens store fremskritt har bare vært nylig gjort på grunn av fremveksten av høyhastighets tenkelig6. Siden da har er flere studier utført; bruker ulike typer innvirkning overflater spenner fra tørrstoff7,8, grunne,9 og dypt flytende bassenger10,11 til tynne filmer12,13.
Men til tross for det store volumet av forskning på slippverktøy innvirkning på flytende overflater (dvs. grunne og dype bassenger og quiescent filmer), har innvirkning på flytende tynne flytende filmer ikke fått så mye oppmerksomhet. I tillegg hittil, har studier forsømt bidrag av romlige strukturer av bølger til slippverktøy impact dynamics.
I denne rapporten presenterer vi en detaljert eksperimentelle prosedyren for å undersøke slippverktøy innvirkning prosessen flyter filmer som dynamics påvirkes av vik-tvang av flytende infusjonshastigheten; nedenfor henviser vi til dem som "kontrollert" filmer. Vi finner at disse har mange programmer i flerfase bransjer (f.eks i kjøling tårn, i destillasjon kolonner, og også i ringformede flyt regimet observert i tofaset renn), spesielt som filmen kontroll har blitt et viktig skritt i den intensivering av både varme og masse overføring i mange prosessen bransjer14. Den interesserte leseren kalles våre tidligere arbeid15 for mer informasjon om resultatene av vår forskningsinnsats på dette.
Denne bruken av frekvens oscillerende infusjonshastigheten innløp resulterer i dannelsen av vanlige bølger på filmen overflaten. Vi fokuserer på ensom bølge familien, som kjennetegnes hovedsakelig av mye atskilt trange topper og innledes med en rekke Frontserveren kjører kapillær bølger16,17,18. Vi studerer utfallet av konsekvensene knyttet til tre hoveddelene i ensom bølge strukturen: den "flate film", "bølge hump" og Frontserveren kjører 'kapillær bølge' regioner. Vi har også kontrast disse resultatene med de ukontrollert flytende filmer. Våre resultater viser at Stokastisk natur bølge opptreden på ukontrollert filmen markert påvirker utfallet slipp innvirkning, med separate regionene kontrollert filmen viser nye mekanismer, som vi har detaljerte både kvalitativt og kvantitativt.
I forrige papir15, studerte bruke den samme fremgangsmåten, vi effekten av filmen kontroll slippverktøy impact dynamics i spruting regimet. Innhentet resultatene viste både kvantitative og kvalitative forskjeller i kronen morfologi (høyde, diameter, veggtykkelse, vinkel og retning) og antall og størrelse distribusjon av utløst sekundære dråpene.
I denne rapporten beskriver vi designet satt opp for å forstå den kritiske rollen disse romlige strukturer i slippverktøy innvirkning dynamikk og også tilstede konsis detaljer om våre funn ikke bare i spruting regime, men også for andre resultater av slippverktøy effekten (viz. spretter, skyve, delvis/totalt Koalesens). Ved å følge standard-protokoll beskrevet nedenfor, kan effekten av filmen kontroll slippverktøy innvirkning dynamikken studeres i en reproduserbar mote.

<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

Slippverktøy virkningen er et svært vanlig fenomen i naturen og tiltrekker seg oppmerksomhet med sin estetiske fascinasjon og vidtrekkende applikasjoner. Tidligere studier på flytende væske filmer har forsømt bidrag av romlige strukturer av bølger til effekten resultatet, mens dette har nylig vist å ha en betydelig innflytelse på slipp innvirkning dynamikken. I denne rapporten skissere vi en fremgangsmåte for å undersøke effekten av periodiske innløp tvinge en flytende væske film fører til produksjon av spatiotemporally vanlig bølge strukturer på slipp impact dynamics. En funksjonsgenerator i forbindelse med en magnetventil brukes å opphisse disse spatiotemporally vanlig bølge strukturer på filmen overflaten mens innvirkning dynamikken i uniform store dråper er tatt ved hjelp av et høyhastighets kamera. Tre atskilte områder er studerte; nemlig regionen kapillær bølge foregående stor bølge toppen regionen flat film og bølge hump regionen. Effekten av viktige dimensjonsløs størrelser som filmen Reynolds, slippe Weber og Ohnesorge tallene parametriserte filmen strømningshastighet, miste fart og slipp størrelse er også undersøkt. Våre resultater viser interessant, hittil uoppdagede dynamics forårsaket av denne bruken av filmen innløp tvinge av flytende filmen for både lav og høy treghet drops.

Watch this Scientific Journal Video about Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films at JoVE.com

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

En protokoll for å studere bidrag av bølger til slippverktøy impact dynamics flytende væske filmer presenteres.

Filmen kontroll å studere bidrag av bølger til slippverktøy Impact Dynamics tynn flytende væske filmer

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

Polykrystallinsk silisium Thin-film solceller med plasmonic forbedret lys-fangst

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

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

Nanomoulding av funksjonelle materialer, et allsidig Complementary Pattern Replication Metode for å 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

Rask Imaging teknikken til å studere Drop Impact Dynamics of Non-Newtonske væsker

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

Artsdannelse og biotilgjengelighet Målinger av Miljø Plutonium Bruke Diffusion i Thin Films

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

Rekombinasjon Dynamics i Thin-film Photovoltaic Materialer via Time-løst Mikrobølgeovn konduktivitet

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 Overvåking av akselerert ytelse degradering av solceller og moduler: en Case studie for Cu (i, Ga) Se2 solceller

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 og tynnfilm syntese av Compositionally Variant entropi-stabilisert oksider

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

Bestemme Tribocorrosion Rate og slitasje-korrosjon synergi av Bulk og tynn Film Aluminiumlegeringer

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

Plasma-assistert molekylær stråle Epitaxy vekst av mg3n2 og Zn3n2 tynne filmer

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

Stoff Moisture uniform kontroll for å studere påvirkning av Air impingement parametere på stoff tørking egenskaper

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 ...