Компактный общепринятая интерферометр пути (ИПЦ) была разработана система для измерения жидких пар. ИПЦ является оптической техники, которые могут быть использованы для измерения изменений в градиент показателя преломления прозрачных материалов. Он использует стрижка интерферометра с той же оптический путь от лазерного источника света для окончательной плоскости изображения. Молекулярная диффузия жидкостей может быть определена с физических связей между изменениями в оптической длины пути и свойств жидких фаз. Когда данные, полученные с помощью ИПЦ были сопоставлены с аналогичными результатами других методов, инструментов было продемонстрировано, что намного превосходит другие приборы для измерения в жидкостях смешивается во время пребывания очень компактными и надежными (см. 1). Благодаря своей компактности и простоте использования, ИПЦ были приняты для использования в исследованиях интерфейс динамику, а также других диффузионно-контролируемых процессов приложениях (см. 2). Этот прогресс позволит эксперименты в условиях микрогравитации, что можно количественно ответить на основные вопросы науки о массовых и тепловой диффузии и их влияние на процессы переноса. Этот документ представляет собой Spinoff диагностического развития микрогравитации экспериментов по физике жидкости в НАСА Исследовательский центр Гленна, которые использовались оптики и электроники, существующих в жидкости физической лаборатории технико-экономических обоснований.

Оптические методы диагностики стали неотъемлемой частью многих областей приложения измерений в промышленных и исследовательских лабораторий. Многие типы интерферометров и их сдвинутые по фазе версии были использованы в качестве инструментов для измерения оптических волновых фронтов для проверки линз и сгорания и диагностика потока жидкости. Один из них, интерферометр точки дифракции, считается надежной (см., например, Ref. 3), поскольку он имеет общую дизайн-Path. Дифракционного интерферометра точки трудно согласовать и имеет ограниченный диапазон измерения для жидкой фазе-приложений. Интерферометрия и теневые методы широко использовались в течение многих лет для потока газа-визуализация. С другой стороны, ИПЦ, которые в основном Волластона поляризационная призма в сочетании с анализатором (кристаллическая пластина отсталостью кварц) используется вместо точки дифракционного интерферометра единицы. Преимущество использования ИПЦ по сравнению с другими оптическими методами является то, что он может сделать количественные в жидкостях с большим показателем преломления вариаций, которые часто происходят в интерфейсе исследования динамики. Это может быть просто осуществляется с помощью разных поляризаторы призма для каждого конкретного экспериментальных условий.

Земельный частичное С за частичное х от X
Типичный прослеживается бахромой (градиент концентрации профиль С за частичное частичное X ) Вблизи границы раздела жидкостей после соприкасался (вставка показывает фактические бахромой после 30 мин.) Типичный простой точки для D расчеты также показали на прослеживаются Shifted бахромой. (Примечание: Все размеры отнесены к максимальным значением м.)

Смешивается жидкости имеют важное значение для повышения нефтеотдачи пластов, неподвижным слоем регенерации, гидрологии, и фильтрации. Динамика смешивается интерфейсов активной областью исследований, которые были выявлены на выгоду от экспериментов в условиях пониженной гравитации. является важным теплофизических собственности в таких экспериментах. Ее измерения необходимы для определения квот для экспериментальных такие параметры, как скорость перемещения, так что эффект конвекции и диффузии в оптимальном балансе.

Недавно был разработан новый подход, использующий ИПЦ для измерения паров жидкости смешиваются в любое после того как они приходят в соприкосновение. Математическую модель лежащие в основе этого нового подхода были определены (см. 4). Результаты находятся в прекрасном согласии с имеющиеся данные и являются гораздо более надежным, поскольку в режиме реального подхода измерения времени. Результаты первого набора были опубликованы Rashidnia др.. (см. 1). Физическое свойство данных измеряется ИПЦ в значительной степени поможет в определении результатов испытаний и математическое моделирование эксперимента планировалось (см. 2), которые будут проводиться на Международной космической станции в 2005 году.

Список литературы

  1. Rashidnia, Н. и др..: Измерение коэффициента диффузии жидкость смешивается с использованием как интерферометрии и метода Винера's. Представлено на четырнадцатом симпозиум по теплофизических свойств (Boulder, CO), июнь 2000 года.
  2. Maxworthy, Тони и Meiburg, Экарта: динамика Смешивается интерфейсы: A Space Flight эксперимент. Наука требования документа, первый проект, Univ. Южной Калифорнии, Лос-Анджелес, Калифорния, март 2000.
  3. Mercer, Каролин Р. и Rashidnia, Насер: общепринятая-Path фазы ступенчатой интерферометра для жидкостей CD-ROM Труды 8-й международный симпозиум по визуализации течения (Сорренто, Италия), сентябрь 1998, с. 256.1-256.9.
  4. Rashidnia, Н.: Роман измерения, оптический метод. Труды девятого (тысячелетия) Международный симпозиум по визуализации течения, визуализация потока IX. ГМ Карломанго и И. Грант, eds., 2000, с. 451.1-451.8.