-> Növelt gravitációs kísérletek
Növelt gravitációs kísérletek
Infilrtation Measurement System (IMS)
Infiltrációnak nevezzük azt a folyamatot, amikor valamilyen folyadék befolyik egy szilárd test pórusaiba. például ez a folyamat megy végbe, amikor a törlőkendő felszívja a vizet, a téglafal átnedvesedik, vagy amikor meglocsoljuk a virágainkat.
Ezt a rendkívül bonyolult folyamatot próbáltuk meg modellezni a Magyar Űrkutatási Irodával és a Miskolci Egyetemmel közös projektünkben. Felállítottunk egy matematikai modellt, amelyben hangsúlyos szerepet kapott a gravitáció mértéke. Olyan kísérleti eszközt tervezése vált szükségessé, amellyel lehetőség nyílt növelt gravitációs térben (óriáscentrifugában) elvégezni a folyadékfelszívódásos kísérleteinket. A projektben a MŰI-től kaptuk az anyagi, a ME-től a szakmai támogatást, mi pedig megépítettük a kísérletekhez szükséges hardvert.
 |
IMS a centrifugába integrálva |
Az Admatis által épített berendezés a klasszikus példája a komplett műszaki megoldások filozófia sikerességének. A kutatók által támasztott igényeket kielégítő berendezést terveztünk, majd építettünk meg, amit azóta is felügyelünk.
A feladat abban ált, hogy hozzunk létre egy eszközt, amelynek a segítségével nyomon követhető egy szobahőmérsékletű folyadék, szemcsés anyagban történő előrejutása (infiltrációja), bírja ki a nagy terhelést (max. 30g), kívülről vezérlehető legyen (a folyamat beindítása egy konkrét gravitációs szint elérése után kellet, hogy elinduljon), és kapott adatként fel lehessen rajzolni az idő - infiltrációs távolság diagrammot. Mindezt úgy, hogy meglehetősen szűkös anyagi körülmények álltak rendelkezésünkre.
A megvalósításkor először a nagy teherbírású, de kis tömegű, extrudált alumíniumprofilú váz készült el, ami a terhelést elviselte. A kísérleti kívánalmaknak és a kis költségvetésnek az optimumaként csupa olyan alkatrészt alkalmaztunk, ami a kereskedelemben kapható, és viszonylag kis utómegmunkálást igényel. Így kerültek beépítésre vízvezeték-szerelvények, locsoló-technológiai alkatrészek és felfüggesztések. A víztartályt átlátszó PVC-ből alakítottuk ki, a mintatartó csövek víztiszta PMMA-ból készültek. A legdrágább alkatrész egy solenoid szelep volt, amely alapállapotban zárt, de áram hatására kinyílik.
A megvalósíthatósági tanulmányból látszott, hogy az optikai megfigyelés alkalmazható lesz, ezért négy darab CCD kamerát helyeztünk fel, amelyek képeit a vezérlőszobából látni lehetett, illetve videofelvételek készültek.
 |
Kísérleti eredmények SiO2 és H2O alkalmazásakor, a gravitációval párhuzamosan, annak irányában hatolt be a szemcsék közé. A különböző színek különböző gravitációs szinteket jelképeznek |
A kísérleteket a német ZARM intézet együttműködésével a Brémai Egyetem területén lévő, 2004-ben elkészült óriáscentrifugában végeztük. Két kísérletsorozatban (2005. január, 2005. augusztus) összesen négyféle szemcsés anyagban, kétféle folyadékkal, 6 gravitációs szinten végeztünk három különböző típusú infiltrációs kísérleteket, többször akár négy párhuzamos méréssel is.
Az eredmények alapján elmondható, hogy a gravitációnak szignifikáns hatása van az infiltrációs folyamatokra, érdemes a kutatásokat tovább folytatni, természetesen az Admatis professzionális segítségével
A tudományos kiértékelés azóta folyik, az eredményekből Bárczy Tamás munkatársunk PhD megírását tervezi.
