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Análisis numérico de la transferencia de masa convectiva durante el impacto de múltiples gotas en una superficie estructurada en presencia de una película líquida adherida-Una aplicación al grabado por pulverización de PCBs

Autores: Eßl, Werner; Reiss, Georg; Raninger, Peter; Ecker, Werner; Körbler, Nadine; Gerold, Eva; Antrekowitsch, Helmut; Klocek, Jolanta; Krivec, Thomas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis numérico de la transferencia de masa convectiva durante el impacto de múltiples gotas en una superficie estructurada en presencia de una película líquida adherida-Una aplicación al grabado por pulverización de PCBs


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Impacto de gotas
Procesos de pulverización
Modelo de CFD
Topología de superficie
Tasas de transferencia de masa
Altura de película

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La colisión de múltiples gotas es un aspecto fundamental inherente a todo tipo de procesos técnicos de pulverización que típicamente buscan mejorar el intercambio convectivo de reactivos o calor en la superficie impactada. En este artículo, se investiga la colisión de múltiples gotas sobre una superficie estructurada mediante un modelo CFD integral, que resuelve la dinámica de las gotas individuales y la película a nivel microescala basado en el método de Volumen de Fluido (VOF). La topología de superficie considerada incluye cavidades y es típica de las máscaras protectoras utilizadas en el grabado por pulverización de Placas de Circuito Impreso (PCBs). Se estudia la agitación de la película líquida en términos de las tasas de transferencia de masa convectiva a través de planos de evaluación horizontales virtuales y se elabora la influencia de la altura de la película y la velocidad de impacto de las gotas. Se emplea el seguimiento de trazadores pasivos para investigar la liberación y re-entrainment de fluido en las cavidades de la superficie. Se identifican dos modos de intercambio de masa entre las cavidades y el flujo principal al momento de la colisión de gotas, que son la entrada central acompañada de salida lateral (1) y la entrada lateral con salida en el lado opuesto (2). Un análisis estadístico de la asignación de partículas trazadoras muestra que altas velocidades de impacto y bajas alturas de película se correlacionan con una mayor descomposición de partículas trazadoras dentro de las cavidades. La susceptibilidad al re-entrainment también se reduce con altas velocidades de impacto, mientras que se encuentra que mayores alturas de película promueven el re-entrainment.

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