Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Virkningene av fritt fall kuler på et dypt flytende basseng med endrede væske og nedslaget føreforhold

Published: February 17, 2019 doi: 10.3791/59300
Automatic Translation
, ,
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of Central Florida

Summary

Denne protokollen demonstrerer eksperimentelle grunnkonfigurasjon for vann oppføring eksperimenter med fritt fall kuler. Metoder for endring av flytende overflaten med penetrable stoffer, utarbeidelse av kjemisk ikke-wetting kuler, og fremgangsmåten for splash visualisering og data utvinning er diskutert.

Abstract

Loddrett virkningene av kuler på rent vann har vært gjenstand for mange vann oppføring undersøkelser karakteriserer hulrom dannelsen, splash crown himmelfart og Worthington jet stabilitet. Her etablere vi eksperimentelle protokoller for å undersøke splash dynamics når jevn fritt fall kuler av varierende wettability og masse diameter innvirkning gratis overflaten av en dyp flytende pool modifisert av tynne penetrable stoffer og flytende tensider. Vann oppføring undersøkelser gir tilgjengelig, enkelt montert og utført eksperimenter for å studere komplekse væske mekanikk. Her presenterer vi en tunable protokoll for å karakterisere splash høyde, flyt separasjon beregninger, og nedslaget kinematikk og representant resultatene som kan oppnås hvis gjengi vår tilnærming. Metodene er aktuelt når karakteristiske splash dimensjoner under ca 0,5 m. Men denne protokollen kan tilpasses for større nedslaget utgivelsen høyder og innvirkning hastigheter, som Indrehus oversette resultatene til naval og bedriftsapplikasjoner.

Introduction

Karakterisering av splash dynamics fremkommer fra loddrett virkningene av massive objekter på dypt flytende bassenget1 gjelder militære, marine- og industrielle applikasjoner som ballistisk missil oppføringen og havet vannflaten landing2, 3,4,5. Første studier av vann oppføringen ble utført vel mer enn et århundre siden6,7. Her etablere vi klare grundig protokoller og beste praksis for å oppnå konsistente resultater for vann oppføring undersøkelser. For å hjelpe gyldig eksperimentell design, er en metode presentert for vedlikehold av hygieniske forhold, endring av interfacial, kontroll av dimensjonsløs, kjemisk endring av nedslaget overflaten og visualisering splash kinematikk.

Loddrett virkningene av fritt fall hydrofile kuler på quiescent væsken viser ingen tegn til luft-entrapment lav fart8. Vi finner at plasseringen av tynne penetrable stoffer på flytende overflaten forårsaker hulrom formasjon på grunn av tvungen flyt separasjon1. En mager mengde stoff på overflaten forsterker sprut over et tallområde moderat Weber mens tilstrekkelig lagdeling attenuates spruting mens kuler overvinne drar væske oppføringen1. I denne artikkelen forklarer vi protokoller egnet for å fastslå effekten av materiale styrke på vann oppføring av hydrofile kuler.

Hulrom forming sprut fra hydrofobe impactors Vis av en godt utviklet splash krone, etterfulgt av protrusion av primære jet høyt over overflaten sammenlignet med sitt vann-smak kolleger8. Her presenterer vi en tilnærming for å oppnå vannavstøting gjennom kjemisk endring overflaten av hydrofile kuler.

Med ankomsten av høyhastighets kameraer blitt splash visualisering og karakterisering mer oppnåelige. Likevel kaller etablerte standarder innen for bruk av et enkelt kamera ortogonale til primæraksen reise. Vi viser at bruk av en ekstra høy hastighet kameraet for overhead utsikt er nødvendig å adjudge kuler strike plasseringen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. konfigurere eksperimentet for loddrett effekter

  1. Fylle en gjennomsiktig vannbeholder dimensjoner ca 60 cm x 30 cm x 36 cm (lengde x vekt x dybde) med 32 L vann og montere en meter linjal (visuell skala) loddrett inne i beholderen slik at basen sitter på toppen av væsken, som vist i figur 1a.
    Merk: Dybde og bredde av tanken må være større enn 20 ganger diameteren på de største kulene brukes i eksperimentet for å sikre veggen effekter er ubetydelig9. Større posten hastigheter enn de beskrevet her vil kreve større tank dybde. Visuelle målestokk å avgjøre nedgang høyder og kalibrering av sporing er omtalt i § 7.
  2. Plass en ekstra meter hersker under vannet, som kan forstørre dimensjoner. Denne visuelle skalaen brukes til kalibrering sporing for undervanns målinger.
  3. Konstruere en hengslet plattform ("release mechanism") som stopper kuler over væsken og roterer nedover, for å oppnå tangentiell akselerasjon større enn tyngdekraften på nedslaget sted når utgitt, som vist i figur 1a. Rask rotasjon oppnås ved å koble hengslet plattformen til midten av komponenten støtter med elastisk bånd. Resultatet er en unsupported og ikke-roterende nedslaget.
    Merk: Plattformen er lett fabrikkert med 3D-skriver.
  4. Virkningen prøvelser, plassere tommelen for å basere hengslet plattform og roter det 90° i vannrett stilling for plassering av kuler over væsken.
    Merk: Retraksjon utløses når tommelen slippes fra base av plattformen.
  5. Påføre utløsermekanisme til et skarpt stativ, slik at enheten kan justeres til ulike høyder.
  6. Sted retorten stå ved siden av tanken slik at utgivelsen mekanismen er i samme dybde fly som visuelle skalaen. Legge til en vekt til bunnen av retorten stativet for å hindre tippe.
  7. Justere utløsermekanisme maksimalt ønsket eksperimentelle fall høyden. Dette er nødvendig for optimale splash visualisering som beskrevet under 6 og sikrer splash karakteristikkene av interesse er alltid innenfor de ser kameraet.
  8. Knytte et multi LED lys til en bevegelig arm slik at lyset er montert over kameraet, ser ned på sonen splash. Omgivelseslyset alene er nok til å lyse opp scenen i høy rammen ratene trengs for å pakke splash kinematikk.
    Merk: Man kan aldri ha for mye lys.
  9. Plass en svart skjerm på baksiden vannbeholderen å hjelpe sprut og hulrom visualisering som vist i figur 2.
  10. Plass en glass-beskytte støtdemper, som en lukket svamp, nederst på vanntank og påføre med vekter å hindre resurfacing.
    Merk: Høyden av væske i tanken bør være slik at området ikke påvirker støtdemper før air hulrom snev av10.

2. kontrollere dimensjonsløs parametere

  1. Utføre eksperimenter med glatt spheres av ulike massene og diameter. For dette polyoxymethylene (f.eks Delrin) mynt-making baller fungerer spesielt godt og har ingen mold del linje. Måle massene og diameter med analytical balanse og Vernier caliper henholdsvis.
  2. Utføre eksperimenter over en rekke høyder H å generere innvirkning fart Equation 1 der Equation 2 m/s2 er akselerasjonen som skyldes gravitasjonen. Måle høyde med visuelle skalaen i kameraet rammen.
    Merk: Bruk funksjonen Auto-Tracking i video analyseverktøyet som beskrevet i § 7 for å måle virkningen hastigheter.
  3. Utføre eksperimenter med flytende blanding av vann og egnet tensider (f.eks glyserin eller såpe) endre overflatespenningen. Måler overflatespenning med en overflate tensiometer.
  4. Beregne Reynolds numbers Equation 3 og Weber tall Equation 4 , der ρ er tettheten av væsken, D er kule diameter, μ er dynamisk viskositet væsken og σ overflatespenning av væsken.

3. vedlikehold eksperimentelle sanitærforhold

  1. Utføre eksperimenter med industrielle nitrilhansker og hente kuler fra vanntank med en renovert scoop.
    FORSIKTIG: Huden produserer naturlig oljer som kan påvirke wettability av impactors og forderve væske forhold.
  2. Rengjør kuler med 99% isopropyl alkohol og la det tørke i 1 min i mellom forsøk å utelukke påvirkning av urenheter.
  3. Hvis bruker stoffer som bryte under påvirkning, Erstatt vannet i akvariet etter hver prøveversjon hvis utklipp ikke kan innhentes manuelt.
  4. På slutten av eksperimentet, tømme tanken og la det tørke.
  5. Før et eksperiment, feilfri akvariet med vann for å fjerne urenheter.

4. lagdeling overflaten med penetrable stoffer

  1. Skille stoffet til firkant eller runde gass i forberedelse for innvirkning studier. Bruke en Vernier caliper for å få komprimert tykkelsen på stoffet.
    Merk: Stoff tykkelse endres når det er vått.
  2. Forsiktig hvile tørr stoffet på overflaten av væske. Kontroller at gass ikke begynner nedstigningen før nedslaget og erstatte stoffer umiddelbart etter kollisjon.
  3. Bruk en renovert scoop for å plassere stoffet under hengslet plattformen før du slipper kuler.
  4. (Valgfritt) Utføre følgende tester med et stoff utvalg for materielle karakterisering.
    1. Utføre Strekk testing bruker en strekk tester til å bestemme elastisk modulus av utvalget.
    2. Bruke en digital mikroskop skaffer en microscopic utsikt av stoff og bestemme fiber lengde bruker et avbildningsverktøy.

5. klargjør kjemisk hydrofobe sfærer

  1. Spray hydrofobe base coat ca 15-30 cm fra sfære overflaten. Unngå soaking overflaten. La det tørke i 1\u20122 min før du legger til ekstra belegg. Bruke to mer base strøk. La det tørke i 30 min før top coat.
    Merk: Antall ekstra overflaten kan variere basert på anbefalinger fra produsenten av produktet.
  2. Spray hydrofobe toppen coat ca 15-30 cm fra overflaten. Unngå soaking overflaten. La det tørke i 1-2 min før du legger til ekstra belegg. Bruk to eller tre mer belegg av dekkhårene. La tørke i 30 min for lett bruk og 12 h for full bruk.
    Merk: Antall ekstra overflaten strøk kan variere basert på anbefalinger fra produsenten av produktet.
  3. Etter ca 20 forsøk, blir den hydrofobe coating svekket på grunn av overdreven håndtering. Fjern belegg med 99% isopropyl og gjenta 5.1 og 5.2.

6. synkronisering kameraer for splash visualisering

  1. Plass et høyhastighets kamera med en egnet linse vinkelrett innvirkning aksen og i tråd med overflaten av væsken.
    Merk: En 55 mm prime objektiv gir et godt utgangspunkt.
  2. Hvor stoffer skal brukes, legger du til en ekstra høyhastighets kamera til å gi en topp-ned visning av virkninger, som vist i figur 1b.
  3. Synkronisere flere kameraer til en datamaskin ved hjelp av følgende fremgangsmåte.
    1. Koble begge utgangskontakter av horisontale kameraet til både inngangsterminalene for ytterligere kameraet med BNC kabler.
    2. Koble utløser bryteren til vannrett kameraet bare.
    3. Plugg Ethernet-kabler fra begge kameraene i en off-nettverket ruter koblet til datamaskinen.
      Merk: I fravær av en ruter, koble Ethernet-kabler av kameraer skille datamaskiner.
  4. I video oppkjøpet programvaren, kan du konfigurere kameraer med følgende innstillinger. Angi bildefrekvens til minimum 1000 fps, sette skjermoppløsning til oppløsningen. Angi lukkerhastighet til 1 per bilde andre og angi utløse modus til slutt.
  5. Fra maksimal utgivelsen høyde, gjennomføre en rekke test studier for å sikre at Worthington jets er innenfor videorammen.
  6. Justere kameraposisjon og fokus tilsvarende til ønsket visualisering kvaliteten er oppnådd.
  7. Etter opptak, ekstra Kinematisk og geometriske målinger fra videoer med en egnet video analyseverktøyet. Bruk bane, analyseverkøyet åpen kildekode eller programvare sammenlignende evne.

7. digitalisering innvirkning kinematikk med tracker programvare

  1. Velg kalibrering pinne i Tracker-verktøykassen og matche den til visuelle skala (figur 2a), gjør stokk så lenge som mulig.
  2. Klikk kalibrering pinne og angi skaleringsverdien lengden på visuelle skalaen spredt av pinnen. Dvs hvis kalibrering pinnen spenner over 1 cm visuelle skala, angi skalering verdi til 1.
    Merk: Dette sikrer målinger tatt fra programvare er i størrelsesorden centimeter.
  3. Veksle videoavspilling ved å klikke start og Stopp og sett video til ønsket ramme.
  4. Velg måle pinne i Tracker-verktøykassen og ekstra skvett crown høyde k, hulrom bredden b, hulrom dybde log Worthington jet høyde h, som vist i figur 2bc.
    Merk: Målestokk justeres i begge ender og kan brukes samtidig med andre verktøykassen valg.
  5. Velg transportør i Tracker-verktøykassen og måle separasjon vinkel q væske med hensyn til nedslaget, som vist i figur 2b. Transportør er justerbar i begge ender, og kan brukes samtidig med andre verktøykassen valg.
  6. Merk funksjonen Auto-Tracking i programvaren til posten timelige plassering og hastighet data. Når sporing er avbrutt på grunn av mangel på klarhet i det video, bruk manuell oppfølging til klarhet er oppnådd og auto-sporing er gjenopptatt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Dette etablerte protokoller brukes av overholdelse av Worthington jets fremkommer fra loddrett konsekvenser over en rekke av Weber nummer Equation 5 som vist i figur 2 c. Disse resultatene er publisert i Watson et al.1, som kan bli referert i nøyaktige eksperimentelle forhold brukes til å produsere dataene som presenteres her. Vi fokuserer på smale langstrakt filmen med væske stikker over gratis flytende overflaten. I Figur 3 viser vi en mager mengde stoff forsterker spruting mens tilstrekkelig lagdeling attenuates splash tilbake. Resultatene er ikke-dimensionalized med kule diameter D som vist i figur 3b.

Vi viser forholdet mellom ikke-dimensionalized hulrom egenskaper som hulrom dybde Equation 6 , splash crown høyde Equation 7 , hulrom bredde Equation 8 og Weber nummer Equation 9 i figur 4a-d. Resultatene er tatt med et enkelt frontal høyhastighets kamera i godt opplyste omgivelser. En representant kameravisning ses i figur 2b. Over omfanget av eksperimentell Equation 5 i Figur 4, dimensjoner av hulrom skapt av en kule påvirker en enkelt lag av fabric viser liten variasjon.

Vi anser banen av kuler etter innvirkning med interfacial overflaten og spor timelige posisjonsdata til hulrom snev av oppstår som vist i figur 5a. Vi så glatt data med en Savitzky-Golay filter11 fjerne effekter av eksperimentell støy før numeriske differensiering. De resulterende hastighet kurvene i figur 5b utjevnes igjen før numeriske differensiering for å få Equation 10 nødvendig for force analyse.

Figure 1
Figur 1. Skjematisk av eksperimentelle. (en) Høyhastighetskameraer fange frontal og overhead utsikt med diffus lys plassert over frontal kameraet. Utløser bryteren er valgfritt, gitt tilgjengeligheten av manuelle kontroller i videoopptak programvare på datamaskinen. (b) Foto rekkefølgen hydrofile sfæren innvirkning på en tynn penetrable stoff oppå væsken, filmet med overhead kameraet. En svart prikk brukes til å sikre at ingen rotasjon under fritt fall. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2. Splash visualiseringen for hydrofobe sfære innflytelse på en uendret overflate. Foto sekvensen viser (en) vann oppføring, (b) splash crown himmelfart og luft-felle, (c) Worthington jet dannelse, og (d) jet oppløsningen for et representativt plask. Sphere har støthastigheten av Equation 11 m/s. En meter pinne til å kalibrere målinger i video analyseverktøyet, brukes til å måle splash crown høyde Equation 12 , hulrom bredde Equation 13 , hulrom dybde Equation 14 separasjon vinkel Equation 15 og Worthington jet høyde Equation 16 . Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3. Splash høyder over Weber nummer (Equation 17). (en) Worthington jet høyde Equation 18 vs Equation 5 , med Equation 19 vs Equation 5 vises i (b). Tallet foregående "Lag" angir lag av stoff. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4. Variant av hulrom dimensjoner over Weber tall. Forholdet mellom Equation 5 og (en) separasjon vinkelen Equation 20 , (b) hulrom dybde Equation 21 , (c) splash crown høyde Equation 12 , og (d) hulrom bredde Equation 13 . Egenskaper er ikke-dimensionalized i kule diameter, Equation 22 . Feilfelt betegne standardavviket for gjennomsnittet av fem forsøk på hvert punkt. Figur endres fra Watson et al.1. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5. Representant kinematikk av kule under vann avstamming. Timelige spor av (en) vertikal posisjon Equation 23 og (b) hastighet Equation 24 for påvirker kuler med 0 til 4-lag av stoff på vannet. Baner er ikke-dimensionalized i kule diameter, Equation 22 og påvirker hastigheten Equation 25 henholdsvis. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne protokollen beskriver eksperimentell design og beste praksis for etterforskning av fritt fall kuler på et dypt flytende basseng. Vi begynner ved å markere trinnene som er nødvendig for å konfigurere eksperimentet for loddrett effekter. Det er viktig å skape en ideell splash miljø med bruk av en tilstrekkelig stor splash sone slik at veggen effektene er ubetydelig9og en passende visuelle skala for utpakking kinematikk12,13,14 ,15,16,17,18,19,20,21. Mens støtdempere kan være improvisert av overflødig lab materialer, må de steriliseres før forsøket med vann og en passende skitt fjerne agent. Støtdemper og tanken kan føre til innføringen av urenheter i et eksperiment og endre splash egenskaper. I litteraturen, finnes det mangel på detaljer om vedlikehold av eksperimentelle renslighet og som sådan, denne artikkelen presenterer retningslinjer for å få konsekvente resultater fra vann oppføringen forsøk.

Teknikkene som beskrives ovenfor er underlagt tuning som sett i tidligere studier. Våren-actuated utgivelsen mekanismen ansatt av forfatterne kan erstattes med elektromagneter15 ved jern kuler. Brukervennlighet av metoden forbedret Høyhastighetskameraer angis automatisk utløse etter kuler faller gjennom photocells12 eller infrarød utløser22,23, men dette legge til kompleksitet. Nedslaget overflatebehandling til å kontrollere wettability kan også gjøres ved hjelp av mer strenge tilnærminger som sett i Duez et al.8. For eksempel oppnå kuler podet med octyltriethoxysilane skylles med isopropyl og oppvarmet i en ovn ved 90 ° C super-hydrophobicity8. Protokollen kan være ytterligere innstilt for forbedret hulrom visualisering ved å erstatte den svarte skjermen (vist i figur 1a) med bakgrunnsbelysning, noe som gjør hulrom funksjoner mer uttalt3.

Forsiktighet bør utvises når timelige kinematik for teoretisk undersøkelser. Timelige posisjon spor presentere færre forvrengningen enn for hastighet spor, men krever utjevning før numeriske differensiering1,3,15. Savitzky-Golay filteret utfører en polynom regresjon på et verdiområde med jevne mellomrom å bestemme utjevnet verdien for hvert punkt og mer trofast kan opprettholde et spor viktigste funksjonene11. For sporing sfære posisjon, bevarer en annengrads polynom innenfor Savitzky-Golay filteret sporet viktigste funksjonene mens fjerne eksperimentelle støy. Endelig har forskere valg av bevegelige gjennomsnitt span av filteret som skal være så liten som mulig mens du fortsatt oppnå ønskede nivået av jevne.

Etablerte protokollen er ikke begrenset til listen over materialet her og kan gjennomføres på en større skala generere større innvirkning hastigheter og økt rekke dimensjonsløs parametere som Indrehus oversette resultatene til naval og bedriftsapplikasjoner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å erkjenne Ingeniørhøgskole og Computer Sciences (CECS) ved University of Central Florida for finansiering dette prosjektet, Joshua Bom og Chris Souchik for splash bilder og Nicholas Smith for verdifulle tilbakemeldinger.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D Printer FlashForge Creator Pro Dual Extrusion
Alcohol Swan M314 99% Isopropyl
BNC Cables Thorlabs 2249-C-24
Caliper Anytime Tools 203185 Dial
Camera Photron Mini AX-100 16GB Ram
Computer Dell Windows 7 Pro
Fabric Georgia Pacific 19378 Toilet Paper
Fabric Kleenex 10036000478478 Tissue
Laser Cutter Glowforge Basic
Lights GS Vitec LT-V9-15 Multi-LED
Microscope Keyence VHX-900F Digital
Retort Stand VWR VWRF08530.083
Router ASUS RT-N12 Off Network
Ruler Westcott 10432 Meter Ruler
Software Open-Source Tracker Video Analysis
Software Photron Fastcam Viewer Video Recording
Sphere Amazon 8DELSET Delrin
Spray Rust-Oleum 274232 Water Repelling
Surfactant Dawn 37000973782 Liquid Soap
Surfactant USP Kosher 5 Gallons Glycerin
Tensile Tester MTS Model 42
Trigger Switch Custom Made
Water Tank Mr. Aqua MA-730 Non-Tempered Glass

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watson, D. A., Stephen, J. L., Dickerson, A. K. Jet amplification and cavity formation induced by penetrable fabrics in hydrophilic sphere entry. Physics of Fluids. 30, 082109 (2018).
  2. Truscott, T. T. Cavity dynamics of water entry for spheres and ballistic projectiles. , Massachusetts Institute of Technology. Doctor of Philosophy Thesis (2009).
  3. Truscott, T., Techet, A. Water entry of spinning spheres. Journal of Fluid Mechanics. 625, 135 (2009).
  4. Techet, A., Truscott, T. Water entry of spinning hydrophobic and hydrophilic spheres. Journal of Fluids and Structures. , 716 (2011).
  5. Zhao, S., Wei, C., Cong, W. Numerical investigation of water entry of half hydrophilic and half hydrophobic spheres. Mathematical Problems in Engineering. 2016, 1-15 (2016).
  6. Worthington, A. M., Cole, R. S. Impact with a liquid surface studied by the aid of instantaneous photography. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 137, 137 (1897).
  7. Worthington, A. M., Cole, R. S. Impact with a liquid surface studied by the aid of instantaneous photography. Paper II. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. , 175 (1900).
  8. Duez, C., Ybert, C., Clanet, C., Bocquet, L. Making a splash with water repellency. Nature Physics. 3, 180-183 (2007).
  9. Tan, B. C. W., Thomas, P. J. Influence of an upper layer liquid on the phenomena and cavity formation associated with the entry of solid spheres into a stratified two-layer system of immiscible liquids. Physics of Fluids. 30, 064104 (2018).
  10. Shin, J., McMahon, T. A. The tuning of a splash. Physics of Fluids. 2, 1312-1317 (1990).
  11. Krishnan, S. R., Seelamantula, C. S. On the selection of optimum Savitzky-Golay filters. IEEE Transactions on Signal Processing. 61, 380-391 (2013).
  12. Cheny, J., Walters, K. Extravagant viscoelastic effects in the Worthington jet experiment. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 67, 125-135 (1996).
  13. Castillo-Orozco, E., Davanlou, A., Choudhur, P. K., Kumar, R. Droplet impact on deep liquid pools: Rayleigh jet to formation of secondary droplets. Physical Review E. 92, (2015).
  14. Aristoff, J. M., Truscott, T. T., Techet, A. H., Bush, J. W. M. The water entry cavity formed by low bond number impacts. Physics of Fluids. 20, 091111 (2008).
  15. Aristoff, J., Bush, J. Water entry of small hydrophobic spheres. Journal of Fluid Mechanics. 619, 45-78 (2009).
  16. Aristoff, J., Truscott, T., Techet, A., Bush, J. The water entry of decelerating spheres. Physics of Fluids. 22, (2010).
  17. Truscott, T., Epps, B., Techet, A. Unsteady forces on spheres during free-surface water entry. Journal of Fluid Mechanics. 704, 173-210 (2012).
  18. Truscott, T. T., Epps, B. P., Belden, J. Water entry of projectiles. Annual Review of Fluid Mechanics. 46, 355-378 (2013).
  19. Gekle, S., Gordillo, J. M. Generation and breakup of Worthington jets after cavity collapse part 1. Journal of Fluid Mechanics. 663, 293-330 (2010).
  20. Cross, R., Lindsey, C. Measuring the drag force on a falling ball. The Physics Teacher. 169, (2014).
  21. Cross, R. Vertical impact of a sphere falling into water. The Physics Teacher. , 153 (2016).
  22. Dickerson, A. K., Shankles, P., Madhavan, N., Hu, D. L. Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (25), 9822-9827 (2012).
  23. Dickerson, A. K., Shankles, P., Hu, D. L. Raindrops push and splash flying insects. Physics of Fluids. 26, 02710 (2014).

Tags

Engineering problemet 144 engineering hulrom formasjon fluiddynamikk hydrofile hydrofobe protokoll sprut vann inngang tisse Worthington jet
Virkningene av fritt fall kuler på et dypt flytende basseng med endrede væske og nedslaget føreforhold
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Watson, D. A., Stephen, J. L.,… More

Watson, D. A., Stephen, J. L., Dickerson, A. K. Impacts of Free-falling Spheres on a Deep Liquid Pool with Altered Fluid and Impactor Surface Conditions. J. Vis. Exp. (144), e59300, doi:10.3791/59300 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter