Fig 1 - uploaded by Ingrid Reiweger
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Cloud chamber inside cold room. Our cloud chamber was capable of producing crystals of different and predictable shapes – e.g. plates, columns, hollow columns, dendrites – as first depicted by Nakaya (1954).
Source publication
We here introduce our cloud chamber which enabled us to grow snow crystals from water vapour under conditions similar to those in natural clouds. The snow crystals grew as a result of water vapour supersaturation as well as due to the interaction of ice crystals and water droplets within the cloud chamber. The cloud chamber, of cylindrical shape wi...
Contexts in source publication
Context 1
... used a slightly different approach which aims at growing snow crystals in the air at conditions mimicking those in a natural cloud. We therefore built a cloud chamber (Schaefer, 1952 and Fig.1) which was able to produce nature-like snow crystals grown from the vapour phase under controlled laboratory conditions. ...
Context 2
... main component of our snow-making device was a chamber which was built from an aluminium supporting structure which was covered by a stretched polyethylene canvas, with a volume of 2.7m 3 (Fig. 1). This setup allowed free air circulation at atmospheric pressure. The temperature was regulated via the temperature regulation system of the old ...
Citations
... Then the snow is harvested and pressed into a snow track with a hydraulic press. The principle for producing artificial snow for the laboratory follows the idea of Schneebeli and Reiweger [5,6]. According to Fig. 3, distilled water is evaporated from a water reservoir with the aid of an ultrasonic evaporator. ...
While in nature, snow properties change from day to day or even minute by minute, one of the great advantages of lab tests is the stability and reproducibility of testing conditions. In our labs at the Institute of Dynamics and Vibration Research, Leibniz Universität Hannover, we currently run three test rigs that are able to conduct tests with tire tread blocks on snow and ice tracks [1,2]: High-Speed Linear Tester (HiLiTe) [3], Portable Friction Tester (PFT), and Reproducible Tread Block Mechanics in Lab (RepTiL). In the past years, we have run a project on the influence of snow track properties on friction and traction test results with those test rigs. In this article, we will present a first excerpt of the results concentrating on the RepTiL test rig. Because this rig reproduces the movement of rolling tire tread blocks [2], we executed a test campaign with special samples for the analysis of snow friction mechanics. We evaluated penetration into the snow, maximum longitudinal force level, and longitudinal force gradient. On the other hand, we varied the snow density while preparing our tracks to assess the influence of the snow track density on the friction mechanics. In parallel, we have accompanied our experiments with discrete element method simulations to better visualize and understand the physics behind the interaction between snow and samples. The simulation shows the distribution of induced stress within the snow tracks and resulting movement of snow particles. Hypotheses for the explanation of the friction behavior in the experiments were confirmed. Both tests and simulations showed, with good agreement, a strong influence of snow density and sample geometry.
... Il est donc indispensable d'en produire de manière artificielle en laboratoire. Pour ce faire, il est nécessaire de se doter d'infrastructures permettant de reproduire les conditions atmosphériques présentes dans les nuages naturels [55][56][57][58]. Ces dispositifs sont les produits d'années de recherche et sont donc complexes et très onéreux. ...
Le phénomène de givrage qui se produit durant les vols d’aéronefs, lors de leurs traversées de la troposphère (zone dans laquelle la température peut descendre jusqu’à -60°C) se manifeste par une accrétion de glace sur différentes parties de l’appareil (voilures, réacteurs, sondes de mesure…) mettant en péril la sécurité de celui-ci. Ce phénomène constitue alors une problématique majeure pour la sécurité de l’aviation civile, c’est pourquoi il est nécessaire de développer de nouvelles techniques de mesure afin de détecter et d’éviter les zones à risques. Notre intérêt s’est porté sur l’imagerie interférométrique en défaut de mise au point, une technique optique offrant de nombreux avantages (large champ de mesure, gamme de tailles étudiée étendue [50 μm : quelques millimètres], distance particule/appareil de mesure de plusieurs dizaines de centimètres…). Au cours de ces travaux de thèse, nous avons développé un dispositif d’Imagerie Interférométrique de Particules (IIP) multi-vues permettant de caractériser les cristaux de glace en suspension dans latroposphère. En effet, par comparaison avec des mesures obtenues sur des images nettesenregistrées simultanément, nous avons validé l’utilisation de l’IIP multi-vues pour l’estimation dedimensions de particules de glace avec un taux d’erreur inférieur à 20%. Nous avons égalementproposé différentes approches permettant d’estimer les volumes des particules de glace et mis enévidence la « signature » typique d’une gouttelette en cours de givrage à partir d’images d’IIP.Dans une seconde partie, nous avons validé l’utilisation de l’IIP multi-vues pour le cas complexe oùles interférogrammes d’une paire de particules de glace proches l’une de l’autre se recouvrent etdiscuté des phénomènes de Moiré qui peuvent apparaître et perturber nos mesures. En outre, nousavons étendu le domaine d’utilisation de l’IIP à des milieux moins dilués. Enfin, dans une dernière partie, nous avons développé un dispositif expérimental innovant nous permettant d’effectuer des mesures d’IIP expérimentales à partir de particules « programmées » sur une matrice de micro-miroirs (DMD).
