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Artigo de método

Desenvolvimento de uma instalação experimental para a medição do coeficiente de restituição sob condições de vácuo

8K visualizações

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DOI:

10.3791/53299

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29 de março de 2016

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Neste artigo

Resumo

O coeficiente de restituição é um parâmetro que descreve a perda de energia cinética durante a colisão. Aqui, uma configuração de queda livre sob condições de vácuo é desenvolvido para ser capaz de determinar o coeficiente de restituição parâmetro para partículas na gama do micrómetro com altas velocidades de impacto.

Resumo

O Método dos Elementos Discretos é usado para a simulação de sistemas particulados para descrever e analisá-los, para prever e, posteriormente, otimizar o seu comportamento para as etapas individuais de um processo ou mesmo todo um processo. Para a simulação com ocorrendo partícula-partícula e partícula-parede contactos, o valor do coeficiente de restituição é necessária. Ele pode ser determinado experimentalmente. O coeficiente de restituição depende de vários parâmetros tais como a velocidade de impacto. Especialmente para partículas finas a velocidade de impacto depende da pressão do ar e sob pressão atmosférica altas velocidades de impacto não podem ser alcançados. Para isso, uma nova configuração experimental para testes de queda livre em condições de vácuo é desenvolvido. O coeficiente de restituição é determinada com a velocidade de impacto e recuperação que são detectados por uma câmara de alta velocidade. Para não prejudicar a vista, a câmara de vácuo é feito de vidro. Também um novo mecanismo de liberação para soltar uma única partícula sob vácuocondições é construído. Devido a isso, todas as propriedades de partícula pode ser caracterizado antemão.

Introdução

Pós e grânulos estão em toda parte em torno de nós. Uma vida sem eles é impossível nas sociedades modernas. Eles aparecem em alimentos e bebidas, grãos ou mesmo farinha, açúcar, café e cacau. Eles são necessários para objetos usados ​​diariamente, como o toner para impressora laser. Além disso, a indústria de plásticos não é imaginável sem eles, porque o plástico é transportado na forma granular antes de ser derretido e dada uma nova forma. Depois de Ennis et al. 1, pelo menos, 40% do valor adicionado ao índice de preços ao consumidor dos Estados Unidos da América pela indústria química (agricultura, alimentos, produtos farmacêuticos, minerais, mu....

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Protocolo

1. As experiências com partículas mais grosseiras ou igual a 700 mm

  1. Preparação da instalação experimental
    1. Remover a manga e levantar a tampa do topo da câmara de vácuo. Colocar a placa de base que consiste em o material de parede desejada na câmara de vácuo. Rode a parte inferior dos lados da câmara de vácuo para deslizar na placa com cuidado pelas mãos.
    2. Lugar exactamente uma das partículas a ser examinado com uma pinça no centro da placa de base. Depois de ajustar a altura da câmara com um tripé, de tal maneira que a placa de base é menor no quarto do campo visual e centrar-se na partícula.
    3. Retirar a partícula usando uma pinça....

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Resultados

Para as partículas de análise de vidro com um diâmetro de 100 mm a 4,0 mm foram retiradas a partir de uma altura inicial de 200 mm sobre uma placa de base de aço inoxidável com uma espessura de 20 mm.

A Figura 6 mostra os valores médios, bem como os teores máximos e mínimos para o CR, dependendo do tamanho de partícula para a pressão atmosférica e de vácuo. O valor médio da CR é encontrado como sendo aproximad.......

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Discussão

Para validar a funcionalidade da configuração experimental em geral, testes com combinações de materiais semelhantes às de outras configurações estabelecidas (Antonyuk et al.5 e Wong et al.13). Como resultados muito semelhantes foram obtidos, o procedimento geral parece funcionar. No entanto, há que ter cuidado com o procedimento e a análise e são necessárias mais melhorias.

A principal limitação da configuração experimental é a qualidade dos vídeos. Por.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Os autores não têm agradecimentos.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Câmera de alta velocidade Olympus i-SPEED 3OlympusCâmera de alta velocidade para capturar o impacto de partículas
Tela Olympus i-SPEED CDUOlympusTela para trabalhar com a câmera de alta velocidade
Fonte de luz Olympus ILP-2OlympusFonte de luz necessária para gravar vídeos em altas taxas de quadros
Bomba de vácuo Alcatel Pascale 2005 DAlcatelBomba de vácuo para gerar o vácuo durante os experimentos Medidor de
vácuo Alcatel CFA 212AlcatelMedidor de vácuo para medir o nível de vácuo
i-SPEED Software Suite (versão de controle)Software Olympuspara avaliar os vídeos
Contas de vidroSigmund Lindner GmbHSiLibeads Tipo P (0,700, 1,588, 2,381, 2,780, 3,680, 4,000 mm)
SiLibeads Tipo S (0,1-0,2, 0,2-0,3, 0,3-0,4  mm)
http://www.sigmund-lindner.com (consulte o site do fornecedor para obter mais informações sobre as propriedades do vidro)
Óculos de
segurança

Referências

  1. Ennis, B. J., Green, J., Davies, R. The legacy of neglect. U.S. Chem. Eng. Prog. 90 (4), 32-43 (1994).
  2. Nedderman, R. M. Statics and Kinematics of Granular Materials. , Cambridge University Press. Cambridge. (1992).
  3. Seifried, R., Schiehlen, W., Eberhard, P.

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Reimpressões e permissões

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