| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 24.91 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
This dissertation focuses on the development and validation of an instrument that allows the
formation of drops. This document starts by showing the design developed for this purpose.
After the development of the design, the pieces were built using 3D printing. When the process
was complete, the device was assembled and validated. For the validation of this instrument,
it was necessary to create a test station which is shown in chapter 3. After the entire assembly
process, the validation tests were carried out.
In the validation phase, water was applied to be ejected by the apparatus. Six different flow
rates were implemented in order to determine the effect of the flow rate on the formation and
behavior of the drops. The results of these tests were obtained through visualization methods.
After all the images were collected in the testing phase, they were analyzed for the extraction
of diameters. After the tests of undisturbed droplet formation were completed, the disturbed
generation of droplets was proceeded to test. In this testing phase, three flows were chosen
from the previous phase and imposed. The flow rates chosen for the disturbed phase of the
generation of droplets were: 2.5, 4 and 5 ml/min. The proceedings for these tests was the
flow and signal implementation. After the flow was implemented, the electromagnetic wave
was built to be implemented in the piezoelectric cell. The electromagnetic signal consists of a
square wave of constant amplitude (20 Vpp), where the frequency is periodically increased.
The study with several frequencies aims to investigate the influence of frequency on the forma-
tion of drops for the case of this instrument. This study allows testing whether the apparatus is
capable of creating consecutive drops with high repeatability in terms of diameter and spacing
between drops. Like the undisturbed cases, the disturbed droplet formation was also tested
through visualization and image analysis.
Esta dissertação foca-se no desenvolvimento e validação de um instrumento que permite a for- mação de gotas. Este documento começa por mostrar o design desenvolvido para este propósito. Após o desenvolvimento do design, as peças foram construídas recorrendo à impressão 3D. Após a impressão das peças, procedeu-se à montagem e validação do dispositivo. Para a validação deste instrumento, foi necessário criar uma estação de testes que é mostrada no capítulo 3. Após todo o processo de montagem, realizaram-se os testes de validação. Na fase de validação, usou-se água para a validação do aparelho. Seis caudais diferentes foram implementados, de forma a determinar o efeito do caudal na formação e comportamento das gotas. Os resultados destes testes foram obtidos através de métodos de visualização. Após todas as imagens serem recolhidas na fase de testes, estas foram analisadas para a extracção de diâmetros. Depois deste processo ter sido concluido, procedeu-se a testar a geração de gotas perturbada. Nesta fase de testes, três caudais foram escolhidos de entre os im,postos na primeira fase de validação e impostos. Os caudais escolhidos para a fase perturbada da geração de gotas foram: 2.5, 4 e 5 ml/min. O procedimento para estes testes foi a implementação do caudal e do sinal. Após a implementação do caudal, a onda electromagnética foi construída para implementar na célula piezoeléctrica. O sinal electromagnético consiste numa onda quadrada de amplitude constante (20 Vpp), onde a frequência é periodicamente aumentada. O estudo com várias frequências visa a investigação da influência da frequência na formação de gotas para o caso deste instrumento. Este estudo permite testar se o aparato é capaz de criar gotas consecutivas com alta repetibilidade no que toca a diâmetros e espaçamento entre gotas. À semelhança dos casos não perturbados, a formação perturbada de gotas também foi testada através de visualização e análise de imagem.
Esta dissertação foca-se no desenvolvimento e validação de um instrumento que permite a for- mação de gotas. Este documento começa por mostrar o design desenvolvido para este propósito. Após o desenvolvimento do design, as peças foram construídas recorrendo à impressão 3D. Após a impressão das peças, procedeu-se à montagem e validação do dispositivo. Para a validação deste instrumento, foi necessário criar uma estação de testes que é mostrada no capítulo 3. Após todo o processo de montagem, realizaram-se os testes de validação. Na fase de validação, usou-se água para a validação do aparelho. Seis caudais diferentes foram implementados, de forma a determinar o efeito do caudal na formação e comportamento das gotas. Os resultados destes testes foram obtidos através de métodos de visualização. Após todas as imagens serem recolhidas na fase de testes, estas foram analisadas para a extracção de diâmetros. Depois deste processo ter sido concluido, procedeu-se a testar a geração de gotas perturbada. Nesta fase de testes, três caudais foram escolhidos de entre os im,postos na primeira fase de validação e impostos. Os caudais escolhidos para a fase perturbada da geração de gotas foram: 2.5, 4 e 5 ml/min. O procedimento para estes testes foi a implementação do caudal e do sinal. Após a implementação do caudal, a onda electromagnética foi construída para implementar na célula piezoeléctrica. O sinal electromagnético consiste numa onda quadrada de amplitude constante (20 Vpp), onde a frequência é periodicamente aumentada. O estudo com várias frequências visa a investigação da influência da frequência na formação de gotas para o caso deste instrumento. Este estudo permite testar se o aparato é capaz de criar gotas consecutivas com alta repetibilidade no que toca a diâmetros e espaçamento entre gotas. À semelhança dos casos não perturbados, a formação perturbada de gotas também foi testada através de visualização e análise de imagem.
Descrição
Palavras-chave
Monodispersão Piezoelectricidade Produção Consecutica de Gotas