• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Använda puffat ris för att simulera kollapsande ishyllor och fyllningsdammar

    Problemet med delvis genomblötade spröda porösa medier. Upphovsman:Francois Guillard och Itai Einav

    Ett par forskare vid University of Sydney har funnit att puffat ris och mjölk kan tjäna som en stand-in för att simulera kollapsande ishyllor och dammar. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga framsteg , Itai Einav och François Guillard diskuterar sina experiment med ris och mjölk i sitt labb och vad de tror att det visade dem om verkliga kollapshändelser.

    Tidigare forskning har visat att ishyllor och dammar har något gemensamt - båda är benägna att kollapsa händelser. Kollapshändelser inträffar när poröst material i botten av en struktur blir mättat, gör det svagare. Vid något tillfälle, materialet strax ovanför det försvagade materialet kollapsar ner i det mättade materialet. Med ishyllor, kollapsen kan vara ganska majestätisk - med stenfyllningsdammar, En sådan kollaps kan vara katastrofal för dem som bor nedströms. Av den anledningen, forskare skulle vilja veta mer om hur de fungerar.

    Med ishyllor och fyllningsdammar, en kollaps kan ta väldigt lång tid och materialet är ganska stort. Sådana egenskaper gör det svårt att studera sådana händelser. För att komma runt båda problemen, Einav och Guillard kom med en lämplig stand-in:puffat ris och mjölk.

    För att simulera vad som händer när en bergfyllningsdamm kollapsar, forskarna fyllde ett ihåligt rör med uppblåst ris och ökade sedan trycket ner från toppen - rörets botten förseglades, förhindrar att rispuffarna kastas ut. Forskarna tillsatte sedan en liten mängd mjölk, som sipprade in i botten av röret.

    Skiss av rockfill -dammen kollapsar under kapillärverkan. Upphovsman:Francois Guillard och Itai Einav

    Forskarna rapporterar att mjölken absorberades uppåt i det puffade riset tills en viss tidpunkt då trycket som pressade ner riset fick det torra puffade riset att falla ner i det mjukade våta puffade riset. Som det gjorde så, de torra puffade riskornen knäppte, sprakade och poppade. Forskarna kallade kollapshändelsen en "risbävning, "och noterade att de uppstod upprepade gånger när mjölk fortsatte att mätta varje nytt bottenlager. De noterade också att tiden mellan kollapshändelserna blev längre.

    Hur spårar man tid med flingor? Den här filmen ger svaret. Upphovsman:Francois Guillard och Itai Einav

    Intresserad av deras fynd, forskarna skapade vad de kallar en "krossvågsmodell, "som de tror kan visa sig vara användbara för att beskriva beteendet för mycket större kollapshändelser.

    Schematisk över experimentet. Upphovsman:Francois Guillard och Itai Einav

    Video av mjölkinjektion i en puffad rispelare under konstant tryck, med fokus på regionen nära det mättade/omättade gränssnittet (videon är 15 gånger snabbare än realtid). Upphovsman:Einav och Guillard, Sci. Adv . 2018; 4:eaat6961

    © 2018 Phys.org

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com