Propulsion of Porous Plates in Thin Atmospheres by Temperature Fields
Propulsion of Porous Plates in Thin Atmospheres by Temperature Fields
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稀薄大气中多孔板的温度场推进
DOI：
10.1007/s12217-014-9357-1
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发表时间：
2014
影响因子：
1.8
通讯作者：
G. Wurm
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Kuepper;C. Duermann;C. de Beule;G. Wurm
在低压环境中，如果存在温度梯度，宏观物体可能会发生光泳和热泳运动。孔隙率可以提高这种推进的效率。我们开发了一种装置来生成温度场并测量抛物线飞行中的泳动加速度。在第一个活动中，我们研究了由尺寸范围为 150 至 250μm 和 40 至 70μm 的烧结玻璃球组成的薄板（厚度为 1.7 毫米，直径为 2.2 和 3.5 厘米）的压力依赖性。我们发现了与板的整体尺寸以及珠（孔）尺寸相关的压力下的两个特征推进最大值的证据。对于特定样品，由于孔隙率而导致的加速度大小的增加约为 10−2g。该力与归因于板的整体尺寸的电泳力相当。
In low pressure environments macroscopic bodies can be subject to photo- and thermophoretic motion if temperature gradients are present. Porosity can increase the efficiency of this propulsion. We developed a setup to generate a temperature field and measure phoretic accelerations in a parabolic flight. In a first campaign we studied the pressure dependence of the acceleration for thin plates (1.7 mm thickness, 2.2 and 3.5 cm diameter) consisting of sintered glass spheres of a size range of 150 to 250μm and 40 to 70μm. We find evidence for two characteristic propulsion maxima at pressures related to the overall size of the plate as well as the bead (pore) size. The increase of the magnitude of acceleration due to the porosity is on the order of 10−2g for the specific samples. This force is comparable to the phoretic force attributed to the overall size of the plate.
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