Akademska digitalna zbirka SLovenije - logo
VSE knjižnice (vzajemna bibliografsko-kataložna baza podatkov COBIB.SI)
  • Razvoj merilnega preizkuševališča za ovrednotenje procesa zmrzovanja vodne kapljice s hitrotekočo kamero
    Kelher, Rok ...
    Zmrzovanje vodnih kapljic je pogost proces v naravi, ki pa v mnogih inženirskih aplikacijah, kot so letalstvo, proizvodnja elektrike z obnovljivimi viri energije (npr. z vetrnicami) in prenos ... električne energije (daljnovodi), povzroča probleme zaradi nabiranja ledenega sloja, ki poslabša ali celo onemogoči obratovanje. Za obvladovanje problemov z zmrzovanjem se uporabljajo aktivne ali pasivne metode, pri čemer slednje večinoma temeljijo na inženiringu površin za zakasnitev ali preprečitev zmrzovanja. Pri razvoju funkcionaliziranih površin je potrebno ovrednotiti proces zmrzovanja pod nadzorovanimi pogoji, vključno z nadzorovanimi parametri atmosfere in kontrolirano temperaturo površine. V tem delu predstavljamo razvoj merilnega preizkuševališča, ki omogoča ovrednotenje procesa zmrzovanja vodnih kapljic z uporabo hitrotekoče kamere, s katero posnamemo proces rekalescence in potovanje fronte zmrzovanja po kapljici. Ohlajanje vzorca je zagotovljeno s kaskadnim termoelektričnim hladilnikom, nadzor vlažnosti pa preko zaprte prozorne komore z obtočnim desikatorjem. Za vizualizacijo procesov smo uporabili hitrotekočo kamero v vidnem spektru (Photron Mini UX100) z makro objektivom in LED osvetlitvijo, s čimer smo dosegli resolucijo ~3 μm na slikovno točko. Eksperimentalno ovrednotenje lastnosti preizkuševališča je pokazalo, da lahko dosegamo stabilno relativno vlažnost med 15 % in 20 % pri sobni temperaturi, ohlajanje vzorca pa je možno na temperaturo do -45 °C. Določili smo časovne konstante pri procesu ohlajanja vzorca, ki znašajo od 18 s do 45 s, odvisno od želene končne temperature površine. S hitrotekočo kamero smo primerjali proces rekalescence in popisali potovanje fronte zmrzovanja pri zmrzovanju vodne kapljice volumna ~3 μL na neobdelani in na superhidrofobni površini pri temperaturi -17 °C. Pokazali smo tudi uporabnost merilnega preizkuševališča za analizo zamika zmrzovanja vodne kapljice, ki ga dosežemo z uporabo funkcionaliziranih (superhidrofobnih) površin. Rezultati so pokazali, da so časi zmrzovanja na superhidrofobnih površinah znatno daljši kot na neobdelani površini. Na slednji je pri temperaturi -20 °C prišlo do takojšnjega zmrzovanja, na dveh različnih superhidrofobnih površinah pa smo zabeležili zakasnitev 75 s oz. 618 s.
    Vir: Svet strojništva. - ISSN 1855-6493 (Letn. 12, št. 1/2, sep. 2023, str. 34-42)
    Vrsta gradiva - članek, sestavni del ; neleposlovje za odrasle
    Leto - 2023
    Jezik - slovenski
    COBISS.SI-ID - 166374403

vir: Svet strojništva. - ISSN 1855-6493 (Letn. 12, št. 1/2, sep. 2023, str. 34-42)
loading ...
loading ...
loading ...