Patentna prijava opisuje napravo za spremljanje (monitoring) procesa razvlaknjenja taline na centrifugi. Jedro naprave predstavlja metoda kvantifikacije hitrostnih polj s pomočjo računalniško podprte vizualizacije.
F.06 Razvoj novega izdelka
COBISS.SI-ID: 13179931Disertacija obravnava hitrostno polje vodnega toka v območju ostrorobih pravokotnih bočnih prelivov in koeficient pretoka teh prelivov za mirni režim toka. Poudarek je na rezultatih eksperimentov, izvedenih na različnih fizičnih hidravličnih modelih. Uporabljena je vizualizacijska metoda, ki v nasprotju z ustaljenimi pristopi, omogoča neinvazivno kvantifikacijo hitrostnih polj. Le-ta so izmerjena v posameznih horizontalnih ravninah obravnavanega vodnega toka. Določitev vektorskega polja hitrosti temelji na analizi posnetkov premikanja v tok vnesenega polutanta, tj. delcev, barvila, ali z elektrolizo generiranih vodikovih mehurčkov. Metoda omogoča numerični izračun komponent vektorjev hitrosti z veliko prostorsko in časovno ločljivostjo. Rezultati meritev dajejo nov, podrobnejši vpogled v kompleksnost vodnega toka v območju bočnega preliva in v nasprotju z eno od predpostavk energijskega pristopa kažejo na izrazito neenakomerno porazdelitev obravnavanih hitrosti vzdolž toka. Rezultati so primerjani z že objavljenimi raziskavami. Prispevek k znanosti predstavlja tudi nova, fenomenološka enačba za koeficient pretoka bočnega preliva, oblikovana na podlagi dimenzijske analize in potenčnega nastavka. Tako formulirana enačba je preprosta za uporabo in veljavna za dokaj širok razpon brezdimenzijskih parametrov, ki podajajo glavne geometrijske in hidravlične značilnosti toka preko bočnih prelivov.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 5862497Na modelu naknadnega krožnega usedalnika disertacija obravnava tipične tokovne strukture, ki se vzpostavijo pri dvanajstih različnih kombinacijah hidravlične obremenitve in koncentracije suspenzije na vtoku. Poleg že omenjenih so bili spremenljiv parameter tudi trdni delci, ki so služili kot suspendirana snov. Prva skupina uporabljenih delcev je bila mleta lešnikova lupina, ki je bila na voljo v dveh sestavih glede na strukturo velikosti zrn; drugo skupino so zastopali stekleni delci v treh različnih granulacijah. Trije kontrolni poskusi so se izvedli pri gostotno nevtralnih pogojih z vnosom barvila. Vsi poskusi so bili snemani z digitalno kamero, iz posnetkov je bil s fotogrametričnim pristopom v vtočnem jašku in v neposredni bližini iztoka določen indikator koncentracije v suspenziji, s pomočjo računalniško podprte vizualizacije pa so bili pridobljeni podatki o tokovnem polju. Pri ponovitvi prve serije poskusov se je izvajalo še vzorčenje suspenzije na vtoku in iztoku. Velik nabor eksperimentov s skrbno izbranimi parametri je omogočal sistematično obravnavo hidrodinamičnih fenomenov v usedalni komori. Ugotovilo se je, da sta tokovno polje in učinkovitost usedanja trdnih delcev tesno povezana z vrednostjo Froudovega densimetričnega števila Frd. Pri vseh poskusih je bil opažen trend naraščanja učinkovitosti s padanjem vrednosti Frd. Pri največjih izmed steklenih mikrokroglic in grobo mlete lešnikove lupine se troslojni tok ni pojavil; pri ostalih delcih pa je nizka vrednost Frd pogojevala vzpostavitev ugodne troslojne tokovne strukture, pri čemer je bila mejna vrednost Frd, nad katero se troslojni tok ne oblikuje več, neodvisna od tipa in velikosti delcev.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 6622817Doktorsko delo obravnava proces nastanka vlaken mineralne volne iz taline, natekajoče na kolo centrifuge. Zaradi omejenih možnosti opazovanja realnega procesa je razvlaknjenje modelirano na enokolesni centrifugi z natokom hladnih Newtonskih kapljevin. Kot merilna metoda se uporablja vizualizacija procesa s hitro kamero v različnih obratovalnih točkah, dobljenih s spreminjanjem vrtilne hitrosti kolesa ter volumskega toka in fizikalnih lastnosti kapljevin. Kot rezultat analize fotografij procesa so ugotovljeni značilni obratovalni režimi centrifug in oblikovani regresijski modeli za karakteristične integralne parametre razvlaknjenja, kot so število, dolžina in premer ligamentov ter spremljajočih tokovnih struktur. Predmet študije je tudi kinematika rasti ligamentov v povezavi s hidrodinamsko stabilnostjo razvlaknjenja. Na podlagi rezultatov kvalitativne in kvantitativne analize procesa je izvedena primerjava obratovalnih karakteristik z ostalimi izvedbami rotacijskih naprav za razvlaknjenje in z znanimi teoretičnimi modeli relevantnih hidrodinamskih pojavov. V povezavi z neželenima pojavoma abrazije površine kolesa industrijske centrifuge in nastanka nerazvlaknjenega materiala sta kot možna mehanizma preučena hitrostni zdrs filma kapljevine po kolesu oziroma trganje vodilnih kapljic z ligamentov.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 13812251