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.

Evaluación de una mezcla de cepas de Rhizobium en tres variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo dos sistemas de labranza en la Estación Experimental "La Compañía", municipio de San Marcos, Carazo

El experimento se realizó en la Estación Experimental "La Compañía", Municipio de San Marcos, Departamento de Carazo, cuyas coordenadas geográficas son 11º 54" Latitud Norte y 86º 09" Longitud Oeste, en la época de siembra de postrera (Octubre-Diciembre) de 1998. El objetivo fue evaluar el efecto de una mezcla de cepas de Rhizobium en tres variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.) bajo dos sistemas de labranza. El ensayo se estableció en un bloque completo al azar con arreglo de parcelas subdivididas (trifactorial) con cuatro réplicas. Los factores evaluados fueron: Factor A Labranza (al: Labranza Mínima y a2: Labranza Convencional), Factor B Variedades (bl: Dor-364, b2: Compañía, b3: Criolla) y Factor C (el: Semilla Inoculada y c2: Semilla sin Inocular). Para el factor labranza, convencional mostró la mayor cantidad de plantas por hectárea, mayor número de vainas por plantas, el mayor número de granos por vaina, mayor peso de mil semillas, mayor peso paja y el mayor rendimiento. Para el factor variedades, la variedad Dor-364 obtuvo el mayor número de plantas por hectárea, más granos por vaina y mayor peso seco de paja. La variedad Compañía obtuvo el mayor peso de mil granos, quedando así la variedad Criolla con mayor cantidad de vainas por plantas y el mayor rendimiento por hectárea. Para el factor inoculante, las plantas inoculadas alcanzaron el mayor número de plantas por hectárea, más granos por vaina, mayor peso seco de paja y el mayor rendimiento por hectárea, mientras que las plantas no inoculadas presentaron mayor número de vainas por plantas y el mayor peso de mil granos.

海流-管道-海床之间动力相互作用的量纲分析及实验模拟装置研制=Dimensional Analysis and Experimental Apparatus on Interaction between Ocean Current-Pipeline and Seabed

海底管道涡激振动和管道周围海床冲刷是海流--管道--海床之间复杂的动力耦合问题.文章应用量纲分析方法对海流、管道与海床之间的动力耦合作用进行了分析,确定了在实验模拟中应遵循的相似准则.在此基础上,研制了一套能模拟海流、海床与海底管道之间相互作用的实验模拟装置.初步实验结果表明文中研制的实验模拟装置能够模拟典型海洋环境下海底管道的涡激振动和管道周围海床冲刷等问题.

激光诱导放电打孔实验研究=The Experimental Study of Laser Guiding Discharge Boring Hole

研究在空气中使用1.06#mu#m YAG激光诱导放电打孔的方法。在不同的放电脉宽下进行激光诱导放电打孔的实验,比较了激光打孔和激光诱导放电打孔两种方法,指出了激光诱导放电打孔的优点。

The Experimental Study of Injection and Mixing of the Model Ejector Rocket

专门设计了可用于研究箭基组合循环发动机(RBCC)在起动阶段(Ma=0)所使用的引射火箭性能的实验装置.作为初步试验,研究了不同工况的引射热喷流(一次流)和被引射空气(二次流)之间混合的演变、发展过程,找出不同来流条件下影响引射性能的主要参数,为最终探明引射火箭的最佳工作条件打下基础,同时根据试验结果提出了促进一、二次流混合的可行方案,便于下一步深入研究.

Evaluación del efecto de la fertilización mineral y orgánica (gallinaza) en el crecimiento y rendimiento del cultivo del maiz (Zea mays L.) variedad NB-S en la estación experimental "La Compañía" época de primera 2002

El presente estudio se realizó en la estación experimental “La Compañía ”, San Marcos, Carazo, durante la época de primera 2002. El estudio se llevó a cabo en dos áreas experimentales analizadas por separado; para los tratamientos minerales se hizo uso del fertilizante mineral completo (12-30-10) complementado con urea (46%) y un testigo; como fuente de abono orgánico se utilizó gallinaza, con aplicaciones de 20 y 10 t/ha y su respectivo testigo. Los tratamientos fueron arreglados en un experimento unifactorial con diseño de Bloques Completos al Azar (BCA) con tres tratamientos y cuatro repeticiones para cada área experimental, la variedad de maíz (Zea maysL.) evaluada fue NB-S. Las variables evaluadas fueron: altura de plantas (cm), altura del último nudo (cm), número de hojas, diámetro del tallo(cm), área foliar(cm2), diámetro de mazorca(cm), número de hileras por mazorca, número de granos por hilera, peso de 100 granos en gramos (g) y rendimiento en kg/ha. Los datos se procesaron usando Análisis de Varianza y con la prueba de rangos múltiples de Tukey al 95 % de confiabilidad. Se realizó un análisis económico utilizando la metodología planteada por el CIMMYT (1988) para evaluar la rentabilidad de los tratamientos. Los resultados obtenidos con la dosis de 150 kg N/ha se obtuvieron los mayores resultados para las variables área foliar, diámetro del tallo, número de hileras por mazorca, diámetro de mazorca y peso de 100 granos. La aplicación de 75 kg N/ha produjo superiores resultados para altura de planta, número de hojas, altura del último nudo, número de granos por hileras y rendimiento en kg/ha, así mismo resultó ser la más rentable, obteniéndose valores adicionales de 0.43 dólares por cada dólar invertido. En tanto para el ensayo orgánico la aplicación de 20 t/ha de gallinaza obtuvo mejores resultados para las variables altura de planta, área foliar, número de hojas; altura del último nudo y número de granos por hileras y los mayores rendimientos en kg/ha. Sin embargo la aplicación de 10 t/ha de gallinaza registró el mayor diámetro del tallo, número de hilera por mazorca, diámetro de mazorca y peso de 100 granos en gramos. La dosis de 10 t/ha de gallinaza resulto ser la más rentable reflejando una ganancia de 1.21 dólar por cada dólar invertido en el tratamiento.

An experimental study on the load carrying capacity of cold-formed steel studs and panels

A full-scale experimental study on the structural performance of load-bearing wall panels made of cold-formed steel frames and boards is presented. Six different types of C-channel stud, a total of 20 panels with one middle stud and 10 panels with two middle studs were tested under vertical compression until failure. For panels, the main variables considered are screw spacing (300 mm, 400 mm, or 600 mm) in the middle stud, board type (oriented strand board - OSB, cement particle board - CPB, or calcium silicate board - CSB), board number (no sheathing, one-side sheathing, or two-side sheathing), and loading type (1, 3, or 4-point loading). The measured load capacity of studs and panels agrees well with analytical prediction. Due to the restraint by rivet connections between stud and track, the effective length factor for the middle stud and the side stud in a frame (unsheathed panel) is reduced to 0.90 and 0.84, respectively. The load carrying capacity of a stud increases significantly whenever one- or two-side sheathing is used, although the latter is significantly more effective. It is also dependent upon the type of board used. Whereas panels with either OSB or CPB boards have nearly identical load carrying capacity, panels with CSB boards are considerably weaker. Screw spacing affects the load carrying capacity of a stud. When the screw spacing on the middle stud in panels with one-side sheathing is reduced from 600 mm to 300 mm, its load carrying capacity increases by 14.5 %, 20.6% and 94.2% for OSB, CPB and CSB, respectively.

Evaluación adaptativa de dieciseis genotipos de frijol común negro (Phaseolus vulgaris L.) en época de postrera, en la Estación Experimental "La Compañía, Carazo"

El ensayo se realizó en el Centro Experimental La Compañía, San Marcos, Carazo, en la época de postrera (Octubre—Diciembre) del 2003. Se evaluaron 16 genotipos de frijol negro (Phaseolus vulgaris L.), con el objetivo de seleccionar genotipos promisorios que se adapten a los sistemas de producción del departamento de Carazo y agroecosistemas similares, en aras de presentarles alternativas de producción a los agricultores de esta zona. El presente ensayo se estableció en un diseño experimental de bloques completamente al azar (BCA), con tres repeticiones. Se estudió el rendimiento y sus componentes; variables fenológicas como días a floración, días a madurez fisiológica y hábito de crecimiento. Se realizó un análisis de varianza para las variables en estudio y la separación de medias por Tukey según la severidad. En cuanto a las variables fenológicas se observó variabilidad de las poblaciones en estudio para los caracteres de días a floración y madurez fisiológica, sobresaliendo por precocidad los genotipos como Guaymí y PRF9809 – 6. En el hábito de crecimiento se observó que en su mayoría fueron indeterminados IIb, ya que solo un genotipo presentó indeterminado IIa el EAP 9712 – 13, donde los componentes del rendimiento, el número de granos por vainas y el peso de 100 granos presentaron diferencias significativas; los mejores rendimientos los obtuvieron los genotipos PRF 9924– 50N y B 2037 con 779.33 y 714.67 kg/ha, respectivamente, y el que presentó bajo rendimiento fue el genotipo ICTA Ligero con 205.33 kg/ha. A nivel de campo la mayoría de los materiales en estudio presentaron síntomas catalogados como una categoría intermedia a la enfermedad Mustia hilachosa Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk.

Experimental Study on Convective Boiling Heat Transfer in Narrow-Gap Annulus Tubes

Since convective boiling or highly subcooled single-phase forced convection in micro-channels is an effective cooling mechanism with a wide range of applications, more experimental and theoretical studies are required to explain and verify the forced convection heat transfer phenomenon in narrow channels. In this experimental study, we model the convective boiling behavior of water with low latent heat substance Freon 113 (R-113), with the purpose of saving power consumption and visualizing experiments. Both heat transfer and pressure drop characteristics were measured in subcooled and saturated concentric narrow gap forced convection boiling. Data were obtained to qualitatively identify the effects of gap size, pressure, flow rate and wall superheat on boiling regimes and the transition between various regimes. Some significant differences from unconfined forced convection boiling were found,and also, the flow patterns in narrow vertical annulus tubes have been studied quantitatively.

Caracterización y evaluación de siete clones de pitahaya (Hylocereus spp.) en el Centro Experimental Campos Azules (CECA), Masatepe (Masaya)

La intensificación del cultivo de la Pitahaya (Hylocereus spp.) y la creciente demanda de frutos por el mercado nacional así como la exportación, ha requerido de la búsqueda de nuevas variedades que respondan adecuadamente a las exigencias de los mercados en sabor, color, dulzor, apariencia, y a las expectativas de los productores como la resistencia a plagas y enfermedades. La presente investigación se realizó entre los meses de Junio y Noviembre del año 2003 en el Centro Experimental Campos Azules (CECA); ubicado en el municipio de Masatepe, departamento de Masaya. El objetivo del trabajo es principalmente validar una Guía de Descriptores de Pitahaya. Además de caracterizar morfológicamente cada uno de los siete clones de Pitahaya (Amarilla, Cebra, Lisa, Orejona, Rosa, Sin Espina y San Ignacio) encontradas en el banco de germoplasma del CECA. Se tomaron las muestras bajo un Diseño Completo al Azar (D.C.A.) ya que la plantación estaba establecida y se realizó la caracterización de flores y frutos en el laboratorio del REGEN, exceptuando el levantamiento de datos vegetativos (cladodios) el que se realizó en el campo. Los datos se procesaron mediante análisis de varianzas y desviación estándar (entre y dentro de los clones con la tabla Tukey al 5%) en cuanto a clones, fechas de muestreo e interacción clon * fecha, Análisis de Agrupamiento (AA), Análisis de Componentes Principales (ACP), análisis de correlación y un análisis del empleo de la Guía de Descriptores. El clon Amarilla presentó los más altos valores en el ANDEVA respecto a los cladodios para las variables ancho de cladodio, longitud de espinas y número de espinas, respecto al resto de los clones (7.34 cm, 12.74cm y 6.75 espinas respectivamente), el clon Sin Espina obtuvo el más alto valor en la variable distancia de areola (3.71 cm). El Análisis de Varianza en cuanto a frutos mostró diferencias estadísticas en las variables tamaño de semilla y número de brácteas, correspondientes a los clones Sin Espina y Cebra (49.11s/g y 32.88 brácteas respectivamente); El ANDEVA en cuanto a fechas mostró que en la fecha 4 (Noviembre) se obtuvieron los mejores resultados; reflejando significancia estadística en todas las variables. El análisis de Componentes Principales determinó que el 40.17% de la variación total del germoplasma la aportan los dos primeros CP y las variables que la integran son volumen de fruto, peso de fruto, peso de pulpa, diámetro de fruto, volumen de pulpa, número de pétalos, número de brácteas, color de estigma, ancho y forma de pétalos. El Análisis de Agrupamiento mostró que existen cuatro (4) grupos formados por los clones Amarilla, I; Cebra, Sin Espina y San Ignacio, II; Lisa y Orejona, III y Rosa, IV. El análisis de correlación demuestra que las variables de fruto están íntimamente asociadas.

Evaluación preliminar de sesenta y tres lineas avanzadas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) de grano color negro en la Estación Experimental La Compañía, Carazo

El experimento fue establecido en la estación experimental “La Compañía”, San Marcos, Departamento de Carazo, Nicaragua, durante la época de postrera (Octubre-Diciembre) de 2003, con los objetivos de identificar genotipos de frijol común (Phaseolus vulgaris L) con mejores resultados en cuanto a rendimiento, evaluar las principales características fenológicas y determinar la incidencia y severidad de las principales enfermedades. Las líneas estudiadas provienen del vivero de adaptación centroamericano de grano negro (VIDAC-Negro-2003). Se utilizó un testigo, la variedad Guaymí; el diseño empleado fue el de ensayo preliminar, el cual consistió en un surco por línea de 3m de longitud con el testigo intercalado cada 9 surcos. Los análisis estadísticos realizados a los datos fueron: media, desviación estándar, coeficiente de variación, distribución de frecuencias y correlaciones Pearson. Entre los caracteres evaluados se midieron 13 variables, 3 sobre fenología, hábito de crecimiento, cinco sobre el rendimiento y sus componentes y enfermedades, entre las cuales se evaluaron mustia hilachosa y mancha de la hoja. Se observaron amplios rangos de comportamiento sobre fenología, rendimiento y sus componentes y enfermedades. Respecto a las variables fenológicas se observaron rangos de 33 a 40 dds en el número de días a floración, los días a madurez fisiológica oscilaron entre 63 y 72 dds y los días a cosecha entre 70 y 83 dds. Respecto al hábito de crecimiento las líneas fueron en su totalidad indeterminadas (IIa y IIb), en su mayoría IIb. En cuanto a los componentes del rendimiento el número de vainas por planta osciló entre 1 y 15.6, el número de granos por vaina entre 3.1 y 6.5, las plantas cosechadas entre 8 y 40 y el peso de 100 granos entre 12.31 y 30.25 g. Respecto al rendimiento relativo osciló entre 7.86205.88 %, encontrándose 15 líneas que superaron al testigo. La mayoría de los materiales presentaron severidad a mustia hilachosa con valores de 1 a 6, para mancha de la hoja la severidad osciló entre 2 y 5.