Kompakts kopīgu ceļu interferometra (CPI) sistēma ir izstrādāta, lai izmērītu šķidruma pāriem. PCI ir optiskā tehnika, kas var izmantot, lai noteiktu pārmaiņas gradients refrakcijas indeksa caurspīdīgiem materiāliem. Tas izmanto nobīdes interferometra kas koplieto tādu pašu optisko ceļu no lāzera gaismas avota līdz gala attēlu plaknē. Molekulārās difūzijas koeficients šķidrumu var noteikt no fiziskajām attiecībām starp izmaiņām optiskā ceļa garumu un šķidrās fāzes īpašības. Kad datus, kas iegūti, izmantojot CPI tika salīdzinātas ar līdzīgu rezultātu no citiem paņēmieniem, instruments ir pierādīts, ka ir daudz pārāka par citiem instrumentiem mērīšanai un sajaucas šķidrumu, uzturoties ļoti kompakts un stabila (sk. 1). Jo tā kompaktums un lietošanas vienkāršību, CPI ir pieņemts izmantot pētījumos saskarnes dinamikas, kā arī citi difūzijas kontrolēts process pieteikumi (sk. 2). Šis progress ļaus eksperimentu microgravity kas var kvantitatīvi atbildēt fundamentālo zinātņu jautājumiem par masu un siltuma izplatība un to ietekme transporta procesiem. Šis instruments ir spinoff par diagnostikas izstrāde microgravity šķidrumu fizikas eksperimentus ar NASA Glenn Research Center, kas ir izmantots optikas un elektronikas esošo šķidrumu fizikas laboratorijā priekšizpēti.

Optiskās diagnostikas metodes ir daļa no daudzām jomām mērījumu lietojumu rūpniecības un pētniecības laboratorijas. Dažāda veida interferometri, un to pakāpeniski pārvietoti versijas ir izmantoti kā instrumenti, lai mērot optisko viļņu frontēs objektīva testēšana un sadegšanas produktu un šķidrumu plūsmas diagnostiku. Viens no tiem, point difrakcijas interferometrs, ir uzskatāma par stabilu (sk., piemēram, ref. 3), jo tā ir veselā ceļš dizains. Punkts difrakcijas interferometru ir grūti saskaņot un ir ierobežots mērījumu diapazons šķidrās fāzes lietojumprogrammas. Interferometrija un Schlieren metodes ir plaši izmantots jau daudzus gadus gāzes plūsmas vizualizācija. No otras puses, PCI, kas būtībā Vulastona prizma kombinācijā Polarizer ar analizatoru (kristāliskā kvarca atpalicība plāksnes) vietā izmanto punkta difrakcijas interferometru vienību. Izmantot CPI pār citiem optisko metožu priekšrocība ir tā, ka tā var veikt kvantitatīvu šķidrumos ar lielu indekss refrakcijas izmaiņas, kas bieži notiek saskarne dinamikas pētījumos. To var vienkārši sasniegt, izmantojot dažādus prizma polarizers katram konkrētajam eksperimenta stāvoklī.

Plot daļējas c pār daļējs x versus x
Tipisks izsekot bārkstis (koncentrācijas gradients profils daļējs c vairāk daļējs x ) Pie interfeisa pēc šķidruma nāca kontakts (inset rāda faktisko bārkstis pēc 30 min). Tipisks vienkāršu datu punktiem D aprēķini arī liecina par izsekot pārvietoti bārkstīm. (Piezīme: Visi izmēri ir normalizējies ar maksimālo m vērtība.)

Sajaucas šķidruma plūsmas ir svarīgi uzlabotā naftas reģenerācijas noteikts gultas reģenerācija, hidroloģija, un filtrāciju. No sajaucas saskarnes dinamika ir aktīvas pētniecības jomā, kas ir noteikti, lai gūtu labumu no eksperimentiem ar samazinātu smagumu. ir svarīgs thermophysical īpašums šādos eksperimentos. Tās aprēķina ir jānosaka izmēģinājumu parametrus diapazonus, piemēram, pārvietošanās ātrumu, lai konvekcijas ietekmi un izplatīšanu ir optimālā līdzsvarā.

Nesen jauna pieeja tika attīstīta, kas izmanto PCI novērtēt ar pāris sajaucas šķidrumu jebkurā kad tie nonāk saskarē. Matemātiskais modelis pamatā šī jaunā pieeja ir definēti (sk. 4). Rezultāti ir teicama vienošanās, ar pieejamiem datiem un ir daudz ticamākas, jo reālā laika mērīšanas pieeju. Rezultāti pirmos ir publicējuši Rashidnia et al. (ref. 1). Fiziskā īpašuma datu mēra PCI ievērojami palīdzēs definēt testa rezultātus un matemātiskās modelēšanas eksperimenta plānots (sk. 2) ir veikta Starptautiskajā kosmosa stacijā 2005.

Atsauces

  1. Rashidnia, N., et al. Mērīšana difūzijas koeficients sajaucas Fluids, izmantojot gan interferometrija un Weiner metodi. Uzrāda Četrpadsmitā par Thermo simpozijs fiziskas īpašības (Boulder, CO), June 2000.
  2. Maxworthy, Tony un Meiburg, Ekarts: dinamika sajaucas Interfaces: lidojumi kosmosā Experiment. Zinātne Prasības dokumentu "Pirmais projekts, Univ. of Southern California, Los Angeles, CA, marts 2000.
  3. Mercer, Carolyn R. un Rashidnia, Nasser: Common-Path Phase-pastiprināts interferometra šķidruma CD Rom Proceedings of 8. Starptautiskā Flow Vizualizācija (Sorrento, Itālija), septembris 1998, pp Symposium. 256,1-256,9.
  4. Rashidnia, N.: romāns mērījumi, Optical Technique. Proceedings of devītais (Millenium) Starptautiskais simpozijs Flow Vizualizācija, Flow Vizualizācija IX. GM Carlomango un I. Grant, eds., 2000, pp. 451,1-451,8.