An In-Situ Observation On Initial Aggregation Process Of Colloidal Particles Near Three-Phase Contact Line Of Air, Water And Vertical Substrate

The self-assembling process near the three-phase contact line of air, water and vertical substrate is widely used to produce various kinds of nanostructured materials and devices. We perform an in-situ observation on the self-assembling process in the vicinity of the three phase contact line. Three kinds of aggregations, i.e. particle-particle aggregation, particle-chain aggregation and chain-chain aggregation, in the initial stage of vertical deposition process are revealed by our experiments. It is found that the particle particle aggregation and the particle-chain aggregation can be qualitatively explained by the theory of the capillary immersion force and mirror image force, while the chain-chain aggregation leaves an opening question for the further studies. The present study may provide more deep insight into the self-assembling process of colloidal particles.

Effects Of The Length Of A Cylindrical Solid Shield On The Entrainment Of Ambient Air Into Turbulent And Laminar Impinging Argon Plasma Jets

When materials processing is conducted in air surroundings by use of an impinging plasma jet, the ambient air will be entrained into the materials processing region, resulting in unfavorable oxidation of the feedstock metal particles injected into the plasma jet and of metallic substrate material. Using a cylindrical solid shield may avoid the air entrainment if the shield length is suitably selected and this approach has the merit that expensive vacuum chamber and its pumping system are not needed. Modeling study is thus conducted to reveal how the length of the cylindrical solid shield affects the ambient air entrainment when materials processing (spraying, remelting, hardening, etc.) is conducted by use of a turbulent or laminar argon plasma jet impinging normally upon a flat substrate in atmospheric air. It is shown that the mass flow rate of the ambient air entrained into the impinging plasma jet cannot be appreciably reduced unless the cylindrical shield is long enough. In order to completely avoid the air entrainment, the gap between the downstream-end section of the cylindrical solid shield and the substrate surface must be carefully selected, and the suitable size of the gap for the turbulent plasma jet is appreciably larger than that for the laminar one. The overheating of the solid shield or the substrate could become a problem for the turbulent case, and thus additional cooling measure may be needed when the entrainment of ambient air into the turbulent impinging plasma jet is to be completely avoided.

Studies on two-phase co-current air/non-Newtonian shear-thinning fluid flows in inclined smooth pipes

In this work. co-current flow characteristics of air/non-Newtonian liquid systems in inclined smooth pipes are studied experimentally and theoretically using transparent tubes of 20, 40 and 60 turn in diameter. Each tube includes two 10 m lone pipe branches connected by a U-bend that is capable of being inclined to any angle, from a completely horizontal to a fully vertical position. The flow rate of each phase is varied over a wide range. The studied flow phenomena are bubbly, plug flow, slug flow, churn flow and annular flow. These are observed and recorded by a high flow. stratified flow. -speed camera over a wide range of operating conditions. The effects of the liquid phase properties, the inclination angle and the pipe diameter on two-phase flow characteristics are systematically studied. The Heywood-Charles model for horizontal flow was modified to accommodate stratified flow in inclined pipes, taking into account the average void fraction and pressure drop of the mixture flow of a gas/non-Newtonian liquid. The pressure drop gradient model of Taitel and Barnea for a gas/Newtonian liquid slug flow was extended to include liquids possessing shear-thinning flow behaviour in inclined pipes. The comparison of the predicted values with the experimental data shows that the models presented here provide a reasonable estimate of the average void fraction and the corresponding pressure drop for the mixture flow of a gas/ non-Newtonian liquid. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determinación del índice de área foliar, radiación solar no interceptada por especies forestales y concentración de magnesio en hojas de café (Coffea arabica L.) en sistemas agroforestales, localizados en Masaya, Nicaragua

La presente investigación se realizó en sistemas agroforestales con Café Coffea arábiga L.)en el Municipio de Masatepe, Nicaragua, determinando el índice de área foliar, radiación solar no interceptada por especies forestales y concentración de magnesio en hojas de Café. Para determinar índice de área foliar se utilizó una metodología no destructiva y una destructiva; la medición no destructiva se basó en la técnica de fotografías hemisféricas para lo cual se utilizó una cámara Nikon Coolpix 4500 que permitió tomar fotografías de cuatro árboles de Samanea saman, Inga laurina, Simarouba glauca, Tabebuia rosea respectivamente. Porcada árbol se tomaron cuatro imágenes sobre lados opuestos del tronco (Norte, Sur, Este y Oeste), para el análisis de fotografías hemisféricas se empleó el software Gap Light Analyzer. Para contrastar la medición de índice de área foliar por método no destructivo (fotografías hemisféricas) se empleó un método destructivo basado en la recolección de 300 hojas, se tomó el peso húmedo del total de hojas de cada uno de los árboles en estudio. Del total de hojas de cada árbol se pesaron separadamente tres muestras; utilizando el planímetro LI-3000 se calculó en cada caso el área de la hoja. Una vez obtenida el área foliar de la hoja, las muestras se secaron en horno a 65° C, durante 72 h y promediadas para obtener biomasa del follaje. Dividiendo el área foliar de las muestras entre su peso seco se obtuvo el área foliar específica, posteriormente el promedio de área foliar específica de las muestras multiplicado por el peso seco total de hojas permitió calcular el área foliar del árbol. Finalmente, se obtuvo el índice de área foliar dividiendo área foliar entre el área de suelo asignada . La medición de la cantidad de radiación incidente sobre el follaje de las plantas de Café se realizó en la réplica II en CENECOOP en dos puntos de muestreo; el criterio de selección de los sitios se basó en la combinación de árboles ubicados diagonalmente y en la uniformidad de distancia entre las especies para la combinación T. rosea + S. glaucae I. laurina + S. saman. En esta réplica se realizaron análisis del contenido de magnesio en hojas de Café en las subparcelas 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 más dos muestras testigos en las subparcelas 13 y 14 a pleno sol. El índice de área foliar promedio para especies tropicales estimado por el método destructivo fue de 2,52 y por el método no destructivo fue de 0,85; debido a estas diferencias es necesario aplicar un factor de corrección o calibración al método no destructivo para validar ambos resultados. En la combinación I. laurina + S. saman se detectó un mayor paso de radiación solar al cafetal (29911,11lux) posiblemente debido a las características morfológicas del dosel. La concentración de magnesio más alta es de 2% la cual se encontró en las hojas de Café de la combinación T. rosea + S. glauca en nivel de insumo orgánico moderado.

Efecto del presecador solar tipo domo en el secado de granos de café orgánico (Coffea arabica L.) en fincas de pequeños productores de las cooperativas San Isidro R.L. Boaco y PROCOSER Nueva Segovia. Noviembre 2010-Febrero 2011

La obtención del producto final del rubro café conlleva una serie de procesos, entre ellos está el beneficiado (húmedo y seco). El beneficiado seco es un proceso para reducir la humedad los frutos del cafeto de su estado café pergamino mojado obtenido del beneficiado húmedo, este se realiza en patio exponiendo los granos húmedos durante varios días a los rayos directos del sol, sobre una superficie de cemento o madera. Exponiendo el café a los efectos negativos del ambiente, reduciendo la calidad, elevando los costos, mayor uso de mano de obra y corriendo riesgos constantes de contaminación y a castigos impuestos por la acopiadora en el pesaje por merma de humedad. Como una propuesta a estos riesgos se evaluó el efecto del presecador solar tipo domo en el presecado de granos de café orgánico (Coffea arabica L.), en fincas de pequeños productores de las cooperativas San Isidro R.L Boaco y PROCOSER Nueva Segovia. En el ciclo 2010-2011. Se realizó en dos fases: primera, correspondió a una investigación no experimental donde se utilizo una encuesta semi-estructurada para determinar las características de los productores (datos del productor, datos de la finca, área de café, altura de la finca, variedades de café presentes y actividades que realizan en el beneficiado húmedo). Calidad de corte y prueba de rendimiento de las diferentes localidades seleccionadas. En la segunda, se estableció un experimento unifactorial, al comparar la tecnología (pre secador tipo domo). Las variables a evaluadas fueron: área y altura de la finca, variedades de café, actividades del beneficiado húmedo, temperatura, humedad relativa, peso del grano y rendimientos. Los resultados obtenidos fueron que hubo diferencias en algunas actividades del proceso de beneficiado húmedo entre los productores de los departamentos. La pérdida de humedad en el grano de café fue mayor en el volumen de 11.36 kg/m2 en ambas localidades igualmente la pérdida del peso del grano, los menores costos variables y mayores beneficios netos se los obtuvo el tratamiento de 22.72 kg / m2 fuera del presecador tradicional en el departamento de Boaco mientras que en el departamento de Nueva Segovia fue el de 11.36 kg/m2 dentro del presecador solar tipo domo.