Fig 5 - uploaded by Ingrid Reiweger
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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...
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Context 1
... the future we aim to test our cloud chamber also for outdoor conditions (Fig. 5). We therefore built a larger version of our laboratory cloud chamber and installed it in a ski resort in Obergurgl, Tyrol, Austria. In a future project we want to test the feasibility of using a cloud chamber to produce artificial snow for ski ...
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).
