Experimental study on two-phase gas-liquid flow patterns at normal and reduced gravity conditions

Experimental studies have been performed for horizontal two-phase air-water flows at normal and reduced gravity conditions in a square cross-section channel. The experiments at reduced gravity are conducted on board the Russian IL-76 reduced gravity airplane. Four flow patterns, namely bubble, slug, slug-annular transition and annular flows, are observed depending on the liquid and gas superficial velocities at both conditions. Semi-theoretical Weber number model is developed to include the shape influence on the slug-annular transition. It is shown that its prediction is in reasonable agreement with the experimental slug-annular transition under both conditions. For the case of two-phase gas-liquid flow with large value of the Froude number, the drift-flux model can predict well the observed boundary between bubble and slug flows.

Experimental Investigation and Numerical Simulation on the Effect of Fissure Water Pressure in Vertical Sliding Surface

This paper studies the effect of fissure water pressure in different fractures on the critical angle of landslide by laboratory investigation and numerical simulation in order to understand the mechanisms of fissure water pressure on landslide stability. Laboratory observations show that the effect of fissure water pressure on the critical angle of landslide is little when the distance between water-holding fracture and slope toe is three times greater than the depth of fissure water. These experimental results are also simulated by a three-dimensional face-to-face contact discrete element method. This method has included the fissure water pressure and can accurately calculate the critical angle of jointed slope when fissure water pressure in vertical sliding surface exists. Numerical results are in good agreement with experimental observations. It is revealed that the location of water-holding structural surface is important to landslide stability. The ratio of the distance between water-holding fissure and slope toe to the depth of fissure water is a key parameter to justify the effect of fissure water pressure on the critical angle of landslide.

Aspectos bioecológicos de las malezas presentes en la Finca Experimental "La Compañía"

Durante la época de postreras (Agosto - Noviembre) de 1989, se realizó un ensayo en la Estación Experimental "La Compañía", ubicada en el municipio de San Marcos, Carazo, Región IV., con el objetivo de determinar las asociaciones de malezas que compiten con los cultivos. Además determinar la influencia de tres sistemas de labranzas sobre la dinámica de las especies de malezas, la composición florística, crecimiento y la influencia de los métodos de laboreo sobre la variación en la germinación de diferentes especies de malezas. Para la determinación de las asociaciones de malezas se realizaron muestreos de campo, utilizando un área de 18 m2 como parcela de muestreo. Para determinar la influencia de tres sistemas de labranzas sobre la dinámica, la composición florística y biología de las especies de malezas se establecieron metros cuadrados estacionarios, Se distribuyeron en el campo 15 m2 , se utilizó tres diferentes sistemas de labranza: labranza convencional, labranza mínima labranza cero., a cada sistema de labranza le correspondieron 5 m2. Para evaluar la germinación escalonada de las principales especies de malezas, se realizó un procedimiento similar al descrito anteriormente, 5 m2 estacionarios fueron establecidos en cada uno de los tres sistemas de labranza. En el caso de labranza convencional la tierra era removida cada 15 días, simulando la práctica normal de preparación de suelo que incluía grada, arado, nivelación y surcado. En la labranza mínima, las malezas fueron cortadas a nivel del suelo, con intervalos de 15 días se preparaba el suelo usando un arado de mano, simulando la práctica de labranza realizada por pequeños productores agrícolas. En el caso de cero labranza la maleza era eliminada a nivel del suelo con intervalos de 15 días y posteriormente se evaluaban la variaciones en la flora de malezas en el tiempo. Los resultados obtenidos durante el ensayo son resumidos de la siguiente manera: La vegetación natural estuvo conformada por un alto número de especies 49 en total, se encontraron 42 géneros y 49 especies, pertenecientes a 20 familias. Las malezas encontradas fueron en su mayoría dicotiledóneas, representando el 60% del total de malezas y las especies restantes monocotiledóneas un 40%.Los mayores valores de cubrimientos fueron para las especies dicotiledóneas. Las especies que alcanzaron mayor área foliar fueron: Malampodium divaricatum (flor amarilla) Amaranthus spinosus (bledo) Melanstera aspera (totolquelite) Biden pilosa (aceitillo). Se encontró que en labranza convencional, el número de individuo/m2 aumentó en todo el periodo del ensayo, seguido por labranza mínima que también presentó una mayor proliferación de Sorghum halepense en relación a los otros sistemas. Las especie en estudio presentaron crecimiento superior en los sistema de labranza mínima y labranza convencional, lo contrario se observa en labranza cero donde se mantuvo por debajo de los otros sistemas. La especie Sorghum halepense tiene un crecimiento más rápido en Labranza mínima. En la germinación escalonada de las diferentes especies de malezas, el sistema de labranza convencional mantuvo un porcentaje mayor de especies dicotiledóneas (individuos /m2) en relación a otros sistemas de labranzas. Las especies monocotiledóneas se presentaron con un porcentaje mayor (individuos /m2) en el sistema de labranza cero. Se dio un comportamiento diferente de las especies de malezas en los tres sistemas de labranzas. Las especies Sorghun halepense, Panicum thichoides, Melanstera aspera, Melampodium divaricatum, estuvieron presentes con frecuencia superiores en relación a los otras especies en los tres sistemas de labranza.

Evaluación del rendimiento agronómico de doce cultivares de repollo (Brassica oleracea L) y la incidencia de Plutella xylostella L, en la Estación experimental Raul González, valle de Sébaco, Matagalpa

El estudio se realizó en la Estación experimental Raúl González del valle de Sébaco de Junio a Septiembre de 1994. Con el objetivo de determinar las características agronómicas de cada cultivar de repollo (Brasica olearacea L), para resolver algunos problemas de pequeños y medianos productores que demandan cultivares con buen rendimiento y resistente a plagas y enfermedades. Se evaluaron las variedades: Gluckstadter Mittelfrüher, Yeshen, Migthy YR, Copenhagen Market, Conquest, Izalco, Fortuna, Grenadier, Discovery, Giant, Superette YR y Glory of Enkhuizen. El diseño utilizado fue de Bloques Completos al Azar (B.C.A) con cuatro repeticiones, evaluándose las variables de crecimiento y desarrollo del cultivo, así como lo relacionado al rendimiento agronómico y la incidencia de Plutella xylostella L. Los datos obtenidos se sometieron al análisis de varianza y a la prueba de Tukey. Las variedades de mejor crecimiento y desarrollo fueron: Yeshen, Migthy YR, Superette YR, Fortuna e Izalco. En las variables de calidad no se obtuvo diferencia significativa., sin embargo, los cultivares Superette YR, Izalco y Fortuna resultaron con el mayor índice de compactación. Respecto al rendimiento los cultivares Grenadier, Izalco y Fortuna obtuvieron el mayor porcentaje de formación de cabezas así como, el mayor peso de cabeza por hectárea. Los insecticidas utilizados para el manejo de P xylostella no lograron reducir sus poblaciones durante las etapas de preformación y llenado de cabezas. Al finalizar el ciclo del cultivo se presentó Xanthomonas campestris p. y campestris resultando tolerantes los cultivares Grenadier, Discovery, Izalco, Migthy YR y Fortuna; perdiendo casi la totalidad de su población las variedades: Glory of Enkhuizen, Copenhagen Market y Conquest.

Evaluación del rendimiento agronómico de seis cultivares de repollo (Brassica oleracea L.) en la Estación Experimental "San José de las Latas", Jinotega

En el presente trabajo se evaluó el rendimiento agronómico de seis cultivares Brassica oleracea L. var. caPitata; Summer Autumn, Mighty YR, Perfect Ball, Mighty, Yessen #-631-4, Yessen # 33-18. El ensayo se estableció en la estacion las " Latas " Ubicada en Jinotega a 1, 400 m.s.n.m. con una precipitación media anual de 2.291 mm, y una temperatura promedio 21.86 ºC. La siembra se realizó en época de primera del año 1990. Empleándose un diseño Bloques al Azar (BCA) Con De los resultados obtenidos, se encontró cultivares que presentaron mayor crecimiento y desarrollo estuvo en primer lugar el cultivar Summer Auttumn, en segundo la linea Yessen # 631-4, y en tercer lugar la linea Yessen # 33-18. Respecto a la calidad del producto comercial, sus variables se mantuvieron estadísticamente sin diferencias significativas a pesar de diferir en cultivares que no presentaron buen desarrollo. El cultivar Summer, menor consistencia, seguida de la línea Yessen # 33-18. Al evaluar el rendimiento, se encontró que el cultivar Summer Autumn y la linea Yessen # 631-4 obtuvieron los mejores promedios. Seguidos por el cultivar Mighty YR y la línea de Yessen # 33-18, aunque Mighty YR presento baja tolerancia a la bacteriosis (Xanthomonas campestris P.).

Experimental Study on Benard-Marangoni Convection by PIV and TCL

An experimental investigation of Benard-Marangoni convection has been performed in double immiscible liquid layers of rectangular configuration. The two kinds of liquid are 10cst silicon oil and FC-70 respectively. The velocity fields in the vertical cross-section are obtained by PIV. Flow patterns and/or temperature distributions on the horizontal interface are displayed by using thermal color liquid crystal (TLC), and the velocity distributions on the interface were also obtained with the help of the serial particle image of TCL. The evolution processes of convection are observed in the differential thickness ratio of two liquid layers, and the convection styles are discussed.

Evaluación preliminar de la colección de frijol común (Phaseolus vulgaris L) del Banco de Germoplasma del Regen; en época de postrera en la Estación Experimental La Compañía, Carazo

El presente trabajo se realizó en la época de postrera (Octubre-Diciembre) de 1995, en la Estación Experimental La Compañía en el departamento de Carazo, con los objetivos de evaluar preliminarmente la colección de germoplasma de frijol común (Phaseolus vulgaris L.), encontrar material promisorio a ser utilizados en programas de mejoramientos y mostrar tendencias en la respuestas del material evaluado a la fertilización. Las accesiones objeto de estudios fueron colectadas en diferentes regiones geográficas del país y almacenadas en el banco de germoplasma del Programa de Recursos Genéticos Nicaraguenses (REGEN). Se utilizaron dos testigos, la variedad mejorada DOR-364 y Compañía 93, el diseño consistió en un ensayo preliminar con dos repeticiones una fertilizada y la otra sin fertilizar, los análisis estadísticos realizados a los datos fueron: Media, Desviación Standar, distribución de frecuencias y correlaciones fenotípicas Pearson entre los caracteres evaluados, se midieron trece variables ocho sobre fenología cuatro sobre rendimientos y sus componentes y enfermedades dentro de las cuales se evaluaron mancha angular, roya y bacteríosis. Se observaron amplíos rangos de comportamiento sobre fenología. rendimiento y sus componentes y enfermedades. 195 accesiones fueron más precoces que e1 testigo Compañía 9J y 244 más que el DOR-364 bajo sistema no fertilizado. En el sistema fertilizado 184 accesiones mostraron mayor precocidad que Compañía 93 y 220 más que DOR-364. Como accesiones altamente productivas se pueden señalar: 1740, 3145, 1793 y la 2145, ya que superaron a ambos testigos en los dos sistemas evaluados. Se observó que existen accesiones con tendencias a responder al fertilizante, de los componentes del rendimiento, vainas por planta presentó las mayores diferencias entre sistemas. En cuanto a enfermedades, mancha angular presenta los mayores niveles de severidad 2 y 3.

Experimental and micromechanical study of size effects in the constrained deformation of metallic foams

Previous investigations have unveiled size effects in the strength of metallic foams under simple shear - the shear strength increases with diminishing specimen size, a phenomena similar to that shown by Fleck et al. (Acta Mat., 1994, Vol. 42, p. 475.) on the torsion tests of copper wires of various radii. In this study, experimental study of the constrained deformation of a foam layer sandwiched between two steel plates has been conducted. The sandwiched plates are subjected to combined shear and normal loading. It is found that measured yield loci of metallic foams in the normal and shear stress space corresponding to various foam layer thicknesses are self-similar in shape but their size increases as the foam layer thickness decreases. Moreover, the strains profiles across the foam layer thickness are parabolic instead of uniform; their values increase from the interfaces between the foam layer and the steel plates and reach their maximum in the middle of the foam layer, yielding boundary layers adjacent to the steel plates. In order to further explore the origin of observed size effects, micromechanics models have been developed, with the foam layer represented by regular and irregular honeycombs. Though the regular honeycomb model is seen to underestimate the size effects, the irregular honeycomb model faithfully captures the observed features of the constrained deformation of metallic foams.

Space experimental device on Marangoni drop migrations of large Reynolds numbers

The space experimental device for testing the Marangoni drop migrations has been discussed in the present paper. The experiment is one of the spaceship projects of China. In comparison with similar devices, it has the ability of completing all the scientific experiments by both auto controlling and telescience methods. It not only can perform drop migration experiments of large Reynolds numbers but also has an equi-thick interferential system.

Evaluación agronómica de cinco cultivares de pimiento dulce (Capsicum annuum L.) sembrados en la estación experimental "Raúl González" del Valle de Sébaco, Matagalpa

El trabajo se realizó en el periodo comprendido entre Febrero y Junio de 1995 en la Estación Experimental "Raúl González" del Valle de Sébaco, Matagalpa El ANDEVA realizado a los cultivares evaluados demostró que la mayoría de las variables medidas presentaron diferencias significativas entre sí. En cuanto a la floración y fructificación la mayor precocidad la presentaron los cultivares Criolla a los 24 y 34 días después del transplante (ddt), y XP-789 a los 26 y 37 días después del transplante. Respecto a los rendimientos comerciales el cultivar XP-789 produjo los valores más altos en las dos cosechas con 2,713.6 y 1,815.7 kg/ha. Además mostró el mayor rendimiento total con 5083 kg/ha; las mayores pérdidas las presentaron los cultivares Yolo Wonder con 71.73%, seguido por Criolla y XP-789 con 57.24 y 41.42%, respectivamente. La matriz de correlación realizada, se obtuvo correlaciones positivas desde el punto de vista fenotlpico entre los carácteres altura de planta con diámetro del tallo, ancho de la hoja, largo de la hoja, asi mismo, el diámetro del tallo tuvo correlación con largo y ancho de la hoja. La correlación entre los componentes del rendimiento presentaron correlaciones positivas entre número total de frutos malos y rendimiento de frutos buenos. La incidencia de plagas en el cultivo, todos los cultivares fueron afectados en las diferentes fechas en que se realizaron los recuentos, encontrándose una mayor incidencia en el cultivar Maccabi tanto para mosca blanca (Bemicia tabaci G.) como para picudo (Anthonomus eugenii C.). El cultivar Tainong obtuvo la menor incidencia de picudo y de mosca blanca.

Experimental Investigation of the Velocity Effect on Adhesion Forces with an Atomic Force Microscope Atomic Force Microscope

Capillary forces are significantly dominant in adhesive forces measured with an atomic force microscope (AFM) in ambient air, which are always thought to be dependent on water film thickness, relative humidity, and the free energy of water film. We study the nature of the pull-off force on a variety of surfaces as a function of tip velocity. It is found that the capillary forces are of relatively strong dependence on tip velocity. The present experiment is expected to provide a better understanding of the work mechanism of AFM in ambient air.

An experimental study of the influence of weak convection on perikinetic coagulation

A remarkably increased coagulation rate for 2-mu m PS spheres was previously reported for a perikinetic coagulation experiment performed under microgravity conditions (1998, R. Folkersma, A. J. G. van Diemen, and H. N. Stein, J. Colloid Interface Sci. 206, 482); from this experiment, it was assumed that the leading factor slowing the coagulation process under normal gravitation was free convection due to gravity (1998, R. Folkersma, and H. N. Stein, J. Colloid Interface Sci. 206, 494). To test the influence of free convection as a single-effect factor on the coagulation process, a ground-based experiment was constructed. The coagulation rate of 2-mu m PS spheres dispersed in water was determined by measuring the turbidity of the dispersion solution while convection-driven flows in the solution were checked with a visual magnification system. We found that it was possible to cease free convection-driven particle flows on the ground, as long as the experiments were carefully operated. The strength of convection was controlled by changing the temperature gradient applied to the sample cell. By monitoring both the coagulation rate and convection-driven flows simultaneously, our experiments showed that weak free convection (maximum speed <150 mu m/s) actually has negligible effects on the coagulation rate.

Experimental Study of Surface Deformation and Flow Pattern on Buoyant-Thermocapillary Convection

Free surface deformation is one of the most important physical phenomena in fluids with free surface. In the present paper, convection and surface deformation caused by thermocapillary effect in a rectangular cavity were investigated. In ground experiments, the convection was also affected by gravity. The cavity has a horizontal cross section of 52mm×42mm and the thikkness of the liquid layer is 4mm. Temperature difference between two sides of the liquid layer was increased gradually, and the flow in liquid layer will develop from steady to unstable convection. An optical diagnostic system consisting of a revised Michelson interferometer with image processor was developed to study fluid surface deformation in convection, and the displacements of free surface oscillation were determined. PIV technique was adopted to observe the evolution of flow pattern, and the velocity fields were obtained quantitatively. The present experiments demonstrate that surface deformation is quite distinct in buoyant-thermocapillary convection. in order to understand the mechanism of buoyant-thermocapillary convection, not only the hydrothermal wave instability but also the surface wave instability should be discussed.

Numerical Simulation of Pulsed Liquid Fluidized Bed and Its Experimental Validation

The pulsed liquid fluidized bed was studied using numerical simulation and experimental methods, The area-averaged two-fluid model (TFM) was used to simulate the pulsed fluidization. The bed expansion and collapse processes were simulated first and the phenomena obtained from the calculation were consistent with our previous experiments and observations. In the pulsed fluidization, the variation of bed height, the variations of particle velocity and concentration distribution were obtained and analyzed. Experiments were carried out to validate the simulation results. The pressure variation with time at different locations was measured using pressure transducers and compared with the simulated results. The variations of bed height and particle concentration distribution were recorded using a digital video camera recorder. The results were consistent with the simulation results as a whole.

Experimental investigation of a control method for SI-HCCI-SI transition in a multi-cylinder gasoline engine

In HCCI engines, the Air/Fuel Ratio (AFR) and Residual Gas Fraction (RGF) are difficult to control during the SI-HCCI-SI transition, and this may result in incomplete combustion and/or high pressure raise rates. As a result, there may be undesirably high engine load fluctuations. The objectives of this work are to further understand this process and develop control methods to minimize these load fluctuations. This paper presents data on instantaneous AFR and RGF measurements, both taken by novel experimental techniques. The data provides an insight into the cyclic AFR and RGF fluctuations during the switch. These results suggest that the relatively slow change in the intake Manifold Air Pressure (MAP) and actuation time of the Variable Valve Timing (VVT) are the main causes of undesired AFR and RGF fluctuations, and hence an unacceptable Net IMEP (NIMEP) fluctuation. We also found large cylinder-to-cylinder AFR variations during the transition. Therefore, besides throttle opening control and VVT shifting, cyclic and individual cylinder fuel injection control is necessary to achieve a smooth transition. The control method was developed and implemented in a test engine, and the result was a considerably reduced NIMEP fluctuation during the mode switch. The instantaneous AFR and RGF measurements could furthermore be adopted to develop more sophisticated control methods for SI-HCCI-SI transitions. © 2010 SAE International.