JoVE Journal > Engineering
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Divulgaciones
Acknowledgements
Materials
Referencias
Traducción Automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Ingeniería

بصريا على أساس توصيف الحركة الجسيمات الأولية في ركائز العادية: من الصفحي الظروف المضطربة

Published: February 22, 2018
doi:
10.3791/57238
, , , , , , , ,
1Institute of Fluid Mechanics, FAU Busan Campus,University of Erlangen-Nuremberg, 2Institute of Chemical Reaction Engineering, FAU Busan Campus,University of Erlangen-Nuremberg, 3Institute of Bioprocess Engineering, FAU Busan Campus,University of Erlangen-Nuremberg, 4Institute of Fluid Mechanics,Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)

Summary

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

Abstract

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

Introduction

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

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

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

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

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

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

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

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

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

يتم تأسيس معيار أولية كحركة الجسيمات واحدة من موقفها التوازن الأولى إلى المرحلة التالية. يستخدم لتحديد طريقة ظهور الحركة، أي معالجة الصور المتداول، الانزلاق، رفع39،41. ولهذا الغرض، يتم الكشف عن زاوية دوران لمجالات المتنقلة التي تم وضع علامة عليها يدوياً. يتتبع موضع العلامات الخوارزمية ويقارنه مع مركز الكرة. مجموعة أولية من تجارب أجريت في كل الهياكل التجريبية لتوضيح أن عدد دروع الحرجة يظل مستقلاً عن آثار حجم محدود للإعداد والغمر التدفق النسبي. وهكذا صممت الأساليب التجريبية لاستبعاد أي معلمة أخرى اعتماداً على عدد دروع الحاسمة وراء إعادة * وخصائص هندسية من السرير الرواسب. Re * هي متنوعة باستخدام تركيبات مختلفة من الجسيمات السائل. ويتسم عدد دروع الحرجة كدالة لدرجة الدفن، Equation 01 ، ومعرفة بواسطة مارتينو et al. 37 ك Equation 02 حيث Equation 03 هي زاوية السكون، أي زاوية حرجة في الحركة التي تحدث54، و Equation 04 درجة التعرض، يعرف بأنه النسبة بين مساحة مقطعية فعالية عرضه للتدفق إلى إجمالي مساحة مقطعية حبة متنقلة.

Protocol

1-الحركة الجسيمات بدايته في حد تدفق الزاحف. ملاحظة: تجري القياسات تناوب رهيوميتير تم تعديله لهذا التطبيق محددة. إعداد رهيوميتير. قم بتوصيل العرض الجوي رهيوميتير بغية تجنب إتلاف المحامل الهواء. فتح صمام بالإضافة إلى مرشحات الهواء حتى يتحقق ضغط أشرطة تقري?…

Representative Results

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

Discussion

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

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

Materials

MCR 302 Rotational Rheometer Antoon Par Induction of shear laminar flow
Measuring Plate PP25 Antoon Par Induction of shear laminar flow
Peltier System P-PTD 200 Antoon Par Keep temperature of silicon oils constant in the system at laminar flow
Silicone oils with viscosities of approx. 10 and 100 mPas Basildon Chemicals Fluid used to induced the shear in the particles
Soda-lime glass beads of (405.9 ± 8.7) μm The Technical Glass Company Construction of the regular substrates for laminar flow conditions
Opto Zoom 70 Module 0.3x-2.2x WEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbH Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
2 x TV-Tube 1.0x, D=35 mm, L=146.5 mm WEISS IMAGING AND SOLUTIONS GmbH Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
UI-1220SE CMOS Camera IDS Imaging Development Systems GmbH Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
UI-3590CP CMOS Camera IDS Imaging Development Systems GmbH Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
Volpi IntraLED 3 – LED light source  Volpi USA Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
Active light guide diameter 5mm Volpi USA Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
300 Watt Xenon Arc Lamp Newport Corporation Imaging system for recording the bead motion in the rheometer
Wind-tunnel with open jet test section, Göttingen type  Tintschl BioEnergie und Strömungstechnik AG Induction of turbulent flow
Glass spheres of (2.00 ± 0.10) mm Gloches South Korea Construction of the regular substrates for turbulent flow conditions
Alumina spheres of (5.00 ± 0.25) mm Gloches South Korea Targeted bead for experiments
CTA Anemometer DISA 55M01 Disa Elektronik A/S  Measurement of  flow velocity in the wind tunnel
Miniaure Wire Probe Type 55P15 Dantec Dynamics Measurement of  flow velocity in the wind tunnel
HMO2022 Digital Oscilloscope, 2 Analogue. Ch., 200MHz Rohde & Schwarz Measurement of  flow velocity in the wind tunnel
Phantom Miro eX1 High-speed Camera Vision Research IncVis Imaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel
Canon ef 180mm f/3.5 l usm macro lens Canon Imaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel
Table LED Lamp Gloches South Korea Imaging system for recording the bead motion in the wind-tunnel
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referencias

  1. Groh, C., Wierschem, A., Aksel, N., Rehberg, I., Kruelle, C. A. Barchan dunes in two dimensions: Experimental tests for minimal models. Phys. Rev. E. 78, 021304 (2008).
  2. Wierschem, A., Groh, C., Rehberg, I., Aksel, N., Kruelle, C. Ripple formation in weakly turbulent flow. Eur. Phys. J. E. 25, 213-221 (2008).
  3. Herrmann, H. . Dune Formation in Traffic and Granular Flow. , (2007).
  4. Stevanovic, V. D., et al. Analysis of transient ash pneumatic conveying over long distance and prediction of transport capacity. Powder Technol. 254, 281-290 (2014).
  5. Fan, F. -. G., Soltani, M., Ahmadi, G., Hart, S. C. Flow-induced resuspension of rigid-link fibers from surfaces. Aerosol. Sci. Tech. 27, 97-115 (1997).
  6. Burdick, G., Berman, N., Beaudoin, S. Hydrodynamic particle removal from surfaces. Thin Solid Films. , 116-123 (2005).
  7. Chang, Y. Laboratory investigation of flume traction and transportation. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. , 1701-1740 (1939).
  8. Paintal, A. A stochastic model of bed load transport. J. Hydraul. Res. 9, 527-554 (1971).
  9. Mantz, P. A. Incipient transport of fine grains and flakes by fluids-extended shield diagram. J. Hydr. Eng. Div.-Asce. 103, (1977).
  10. Yalin, M. S., Karahan, E. Inception of sediment transport. J. Hydr. Eng. Div.-Asce. 105, 1433 (1979).
  11. Kuhnle, R. A. Incipient motion of sand-gravel sediment mixtures. J. Hydraul. Eng. 119, 1400-1415 (1993).
  12. Marsh, N. A., Western, A. W., Grayson, R. B. Comparison of methods for predicting incipient motion for sand beds. J. Hydraul. Eng. 130, 616-621 (2004).
  13. Vollmer, S., Kleinhans, M. G. Predicting incipient motion, including the effect of turbulent pressure fluctuations in the bed. Water Resour. Res. 43, (2007).
  14. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L., Greer, K., Celik, A. O. Role of instantaneous force magnitude and duration on particle entrainment. J. Geophys. Res.-Earth. 115, (2010).
  15. Dey, S., Ali, S. Z. Stochastic mechanics of loose boundary particle transport in turbulent flow. Phys. Fluids. 29, 055103 (2017).
  16. Wiberg, P. L., Smith, J. D. Calculations of the critical shear stress for motion of uniform and heterogeneous sediments. Water Resour. Res. 23, 1471-1480 (1987).
  17. Ling, C. -. H. Criteria for incipient motion of spherical sediment particles. J. Hydraul. Eng. 121, 472-478 (1995).
  18. Dey, S. Sediment threshold. Appl. Math. Model. 23, 399-417 (1999).
  19. Bravo, R., Ortiz, P., Pérez-Aparicio, J. Incipient sediment transport for non-cohesive landforms by the discrete element method (DEM). Appl. Math. Model. 38, 1326-1337 (2014).
  20. Ali, S. Z., Dey, S. Hydrodynamics of sediment threshold. Phys. Fluids. 28, 075103 (2016).
  21. Yalin, M. S. . Mechanics of sediment transport. , (1977).
  22. Graf, W. H., Sueska, L. Sediment transport in steep channels. Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering. 5, 233-255 (1987).
  23. Recking, A. . An experimental study of grain sorting effects on bedload. , (2006).
  24. Roušar, L., Zachoval, Z., Julien, P. Incipient motion of coarse uniform gravel. J. Hydraul. Res. 54, 615-630 (2016).
  25. Miller, R. L., Byrne, R. J. The angle of repose for a single grain on a fixed rough bed. Sedimentology. 6, 303-314 (1966).
  26. Fenton, J., Abbott, J. Initial movement of grains on a stream bed: the effect of relative protrusion. Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 352, 523-537 (1977).
  27. Kirchner, J. W., Dietrich, W. E., Iseya, F., Ikeda, H. The variability of critical shear stress, friction angle, and grain protrusion in water-worked sediments. Sedimentology. 37, 647-672 (1990).
  28. Armanini, A., Gregoretti, C. Incipient sediment motion at high slopes in uniform flow condition. Water Resour. Res. 41, (2005).
  29. Chin, C., Chiew, Y. Effect of bed surface structure on spherical particle stability. J. Waterw. Port Coast. 119, 231-242 (1993).
  30. Whitehouse, R., Hardisty, J. Experimental assessment of two theories for the effect of bedslope on the threshold of bedload transport. Mar. Geol. 79, 135-139 (1988).
  31. Buffington, J. M., Montgomery, D. R. A systematic analysis of eight decades of incipient motion studies, with special reference to gravel-bedded rivers. Water Resour. Res. 33, 1993-2029 (1997).
  32. Charru, F., Mouilleron, H., Eiff, O. Erosion and deposition of particles on a bed sheared by a viscous flow. J. Fluid Mech. 519, 55-80 (2004).
  33. Loiseleux, T., Gondret, P., Rabaud, M., Doppler, D. Onset of erosion and avalanche for an inclined granular bed sheared by a continuous laminar flow. Phys. Fluids. 17, 103304 (2005).
  34. Charru, F., Larrieu, E., Dupont, J. -. B., Zenit, R. Motion of a particle near a rough wall in a viscous shear flow. J. Fluid Mech. 570, 431-453 (2007).
  35. Ouriemi, M., Aussillous, P., Medale, M., Peysson, Y., Guazzelli, &. #. 2. 0. 1. ;. Determination of the critical Shields number for particle erosion in laminar flow. Phys. Fluids. 19, 061706 (2007).
  36. Lobkovsky, A. E., Orpe, A. V., Molloy, R., Kudrolli, A., Rothman, D. H. Erosion of a granular bed driven by laminar fluid flow. J. Fluid Mech. 605, 47-58 (2008).
  37. Martino, R., Paterson, A., Piva, M. Onset of motion of a partly hidden cylinder in a laminar shear flow. Phys. Rev. E. 79, 036315 (2009).
  38. Agudo, J., Wierschem, A. Incipient motion of a single particle on regular substrates in laminar shear flow. Phys. Fluids. 24, 093302 (2012).
  39. Agudo, J., et al. Detection of particle motion using image processing with particular emphasis on rolling motion. Rev. Sci. Instrum. 88, 051805 (2017).
  40. Agudo, J., et al. Shear-induced incipient motion of a single sphere on uniform substrates at low particle Reynolds numbers. J. Fluid Mech. 825, 284-314 (2017).
  41. Agudo, J., Dasilva, S., Wierschem, A. How do neighbors affect incipient particle motion in laminar shear flow?. Phys. Fluids. 26, 053303 (2014).
  42. Seizilles, G., Lajeunesse, E., Devauchelle, O., Bak, M. Cross-stream diffusion in bedload transport. Phys. Fluids. 26, 013302 (2014).
  43. Seizilles, G., Devauchelle, O., Lajeunesse, E., Métivier, F. Width of laminar laboratory rivers. Phys. Rev. E. 87, 052204 (2013).
  44. Hong, A., Tao, M., Kudrolli, A. Onset of erosion of a granular bed in a channel driven by fluid flow. Phys. Fluids. 27, 013301 (2015).
  45. Derksen, J., Larsen, R. Drag and lift forces on random assemblies of wall-attached spheres in low-Reynolds-number shear flow. J. Fluid Mech. 673, 548-573 (2011).
  46. Happel, J., Brenner, H. . Low Reynolds Number Hydrodynamics: With Special Applications to Particulate Media. , (1983).
  47. Lajeunesse, E., et al. Fluvial and submarine morphodynamics of laminar and near-laminar flows: A synthesis. Sedimentology. 57, 1-26 (2010).
  48. Aussillous, P., Chauchat, J., Pailha, M., Médale, M., Guazzelli, &. #. 2. 0. 1. ;. Investigation of the mobile granular layer in bedload transport by laminar shearing flows. J. Fluid Mech. 736, 594-615 (2013).
  49. Thompson, J. A., Bau, H. H. Microfluidic, bead-based assay: Theory and experiments. J. Chromatogr. B. 878, 228-236 (2010).
  50. Sawetzki, T., Rahmouni, S., Bechinger, C., Marr, D. W. In situ assembly of linked geometrically coupled microdevices. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 20141-20145 (2008).
  51. Amini, H., Sollier, E., Weaver, W. M., Di Carlo, D. Intrinsic particle-induced lateral transport in microchannels. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109, 11593-11598 (2012).
  52. Soepyan, F. B., et al. Threshold velocity to initiate particle motion in horizontal and near-horizontal conduits. Powder Technol. 292, 272-289 (2016).
  53. Deskos, G., Diplas, P. Incipient motion of a non-cohesive particle under Stokes flow conditions. International Journal of Multiphase Flow. , (2017).
  54. Julien, P. Y. . Erosion and sedimentation. , (2010).
  55. Jimenez, J. Turbulent flows over rough walls. Annu. Rev. Fluid Mech. 36, 173-196 (2004).
  56. O’neill, P., Nicolaides, D., Honnery, D., Soria, J. . 15th Australasian Fluid Mechanics Conference. , 1-4 (2006).
  57. Schlichting, H. . Boundary-Layer Theory. , (1979).
  58. Rotta, J. Das in wandnähe gültige Geschwindigkeitsgesetz turbulenter Strömungen. Arch. Appl. Mech. 18, 277-280 (1950).
  59. Schlichting, H., Gersten, K., Krause, E., Oertel, H. . Boundary-layer theory. 7, (1955).
  60. Bruun, H. H. . Hot-wire anemometry-principles and signal analysis. , (1995).
  61. Fan, D., Cheng, X., Wong, C. W., Li, J. -. D. Optimization and Determination of the Frequency Response of Constant-Temperature Hot-Wire Anemometers. AIAA J. , 1-7 (2017).
  62. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L. Entrainment of coarse particles in turbulent flows: An energy approach. J. Geophys. Res.-Earth. 118, 42-53 (2013).
  63. Valyrakis, M., Diplas, P., Dancey, C. L. Entrainment of coarse grains in turbulent flows: An extreme value theory approach. Water Resour. Res. 47, (2011).
  64. Dey, S., Das, R., Gaudio, R., Bose, S. Turbulence in mobile-bed streams. Acta Geophys. 60, 1547-1588 (2012).
  65. Wu, F. -. C., Chou, Y. -. J. Rolling and lifting probabilities for sediment entrainment. J. Hydraul. Res. 129, 110-119 (2003).
  66. Leighton, D., Acrivos, A. The lift on a small sphere touching a plane in the presence of a simple shear flow. Z. Angew. Math. Phys. 36, 174-178 (1985).
  67. Tuyen, N. B., Cheng, N. -. S. A single-camera technique for simultaneous measurement of large solid particles transported in rapid shallow channel flows. Exp. Fluids. 53, 1269-1287 (2012).
  68. Gollin, D., Bowman, E., Shepley, P. Methods for the physical measurement of collisional particle flows. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 26, 012017 (2015).
  69. Amon, A., et al. Focus on Imaging Methods in Granular Physics. Rev. Sci. Instrum. 88, (2017).
  70. Mouilleron, H., Charru, F., Eiff, O. Inside the moving layer of a sheared granular bed. J. Fluid Mech. 628, 229-239 (2009).
  71. Diplas, P., et al. The role of impulse on the initiation of particle movement under turbulent flow conditions. Science. 322, 717-720 (2008).
  72. Coleman, N. L. A theoretical and experimental study of drag and lift forces acting on a sphere resting on a hypothetical streambed. International Association for Hydraulic Research, 12th Congress, proceedings. 3, 185-192 (1967).
  73. El-Gabry, L. A., Thurman, D. R., Poinsatte, P. E. . Procedure for determining turbulence length scales using hotwire anemometry. , (2014).
  74. Roach, P. The generation of nearly isotropic turbulence by means of grids. Int. J. Heat Fluid Fl. 8, 82-92 (1987).

Tags

Keywords: Incipient Particle MotionRegular SubstratesTriangular Or Quadratic ConfigurationsParticle Reynolds NumberCreeping FlowHydraulically Rough FlowSediment TransportGrain Bed ErosionRotational RheometerWind TunnelCMOS CameraObjective Lens
check_url/es/57238?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artículo
Agudo, J. R., Han, J., Park, J., Kwon, S., Loekman, S., Luzi, G., Linderberger, C., Delgado, A., Wierschem, A. Visually Based Characterization of the Incipient Particle Motion in Regular Substrates: From Laminar to Turbulent Conditions. J. Vis. Exp. (132), e57238, doi:10.3791/57238 (2018).
Descargar cita
Reimpresiones y permisos

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image