magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo
Bor Zupan (Avtor), Božidar Šarler (Mentor)

Povzetek

V magistrskem delu smo zasnovali, eksperimentalno ustvarili in ovrednotili tokovno fokusirane mikro-curke pod vplivom električnega polja. Izvedena je bila analiza tokovnih režimov, oblike Taylorjevega stožca in povprečne hitrosti curka v odvisnosti od variacije volumskega toka uporabljenih tekočin, okoliškega tlaka in jakosti električnega polja. Curek je sestavljala 50 % volumska zmes vode in etanola, fokusirni plin je bil dušik. Za analizo rezultatov je bila razvita programska oprema v okolju Python, temelječa na računalniškem vidu. Z njo je bilo možno samodejno obdelovati zajete eksperimentalne posnetke. Reynoldsovo število za plin in kapljevino je bilo 0 - 190 in 0,09 - 5,4. Negativna elektroda se je nahajala 400 - 500 µm dolvodno od šobe. Pozitivna elektroda je bila potopljena v dovodni kapilari vzorca in izpostavljena enosmerni napetosti 0 - 7 kV. Mikro-curki so imeli premer 1 - 25 µm, dolžino 50 - 500 µm in povprečno hitrost 0,5 - 10 m/s. Ugotovljeno je bilo, da mikro-curki pod vplivom električnega polja pospešujejo po vsej svoji dolžini. To se razlikuje od pospeševanja s fokusirnim plinom, ki je omejeno na območje v grlu šobe. Ta dodatni pospešek, ki je prvič eksperimentalno ovrednoten, odpira možnost razvoja nove generacije zelo hitrih mikro-curkov za dostavo vzorcev v serijski femtosekundni kristalografiji.

Ključne besede

magistrske naloge;mikro-curek;tokovno fokusiranje;električno polje;elektrohidrodinamika;eksperiment;računalniški vid;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
Organizacija: UL FS - Fakulteta za strojništvo
Založnik: [B. Zupan]
UDK: 004.942:519.876.5(043.2)
COBISS: 140966659 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 263
Št. prenosov: 74
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: Experimental analysis of gas-focused micro-jets under the influence of an electric field
Sekundarni povzetek: We designed, experimentally created and evaluated gas-focused micro-jets under the influence of an electric field in this Master thesis. An analysis of the flow regimes of the jet, the shape of the Taylor cone and the average speed of the jet was carried out, depending on the variation of the volume flow of the used liquids, the ambient pressure and the strength of the electric field. The jet liquid was a 50 % volume mixture of water and ethanol, and nitrogen was used for the focusing gas. Software was developed in Python to analyze the results based on computer vision. With it, it was possible to process the captured experimental recordings automatically. Reynolds numbers for gas and liquid were 0 - 190 and 0.09 - 5.4, respectively. The negative electrode was located 400 - 500 µm downstream of the nozzle. The positive electrode was immersed in the sample and exposed to a DC voltage of 0 - 7 kV. The resulting micro-jets had a diameter of 1 - 25 µm, a length of 50 - 500 µm and an average speed of 0.5 - 10 m/s. It was found that micro-jets, under the influence of an electric field, accelerate along their entire length. This differs from acceleration with the focusing gas, which is limited only to a region in the nozzle. This additional acceleration, experimentally evaluated for the first time, opens the possibility of developing a new generation of very fast micro-jets for sample delivery in serial femtosecond crystallography.
Sekundarne ključne besede: master thesis;micro-jet;flow focusing;electric field;electrohydrodynamics;
Vrsta dela (COBISS): Magistrsko delo/naloga
Študijski program: 0
Konec prepovedi (OpenAIRE): 1970-01-01
Komentar na gradivo: Univ. Ljubljana, Fak. za strojništvo
Strani: XX, 75 str.
ID: 17842869
Priporočena dela:
, magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo
, magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo
, zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje Strojništvo - Razvojno raziskovalni program
, zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje Strojništvo - Razvojno raziskovalni program
, magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo