Deposición de agua y gotas huecas de emulsión en superficies hidrofílicas e hidrofóbicas
Autores: Gong, Chen; Jia, Feng; Kang, Can
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Deposición de agua y gotas huecas de emulsión en superficies hidrofílicas e hidrofóbicas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Deposición
Gotas huecas
Chorro central
Superficie hidrofílica
Superficie hidrofóbica
Volumen de burbuja
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La deposición de gotas de aerosol es un tema candente en el campo de la protección de plantas. La boquilla de inducción de aire, que se usa comúnmente en la pulverización agrícola, puede producir gotas que contienen burbujas. Sin embargo, pocos estudios han abordado la deposición de gotas huecas. En el presente estudio, se utilizaron métodos experimentales y numéricos para investigar la deposición de gotas huecas. Se utilizaron tres tipos de líquidos: agua, emulsión a base de aceite y organosilicona, para producir gotas huecas, y el diámetro de las gotas variaba de 3 a 4,5 mm. Se seleccionaron superficies hidrofílicas e hidrofóbicas como objetivos de deposición. Los resultados muestran que la deposición de gotas huecas puede generar un chorro central, similar al chorro de Wortington. La alta velocidad de deposición y el gran volumen de burbujas fueron responsables de la gran altura alcanzable del chorro central. En la superficie hidrofílica, para gotas huecas de agua con número de Weber () que varía de 350 a 391, el chorro central comenzó a desintegrarse a medida que la fracción de burbuja de la gota hueca alcanzaba el 0,15. Según los resultados numéricos, se encontró que la diferencia de presión interna entre el líquido inferior y la cavidad de aire conduce a la formación del chorro central. El volumen de burbujas y la velocidad de impacto estaban ambos correlacionados positivamente con la diferencia de presión interna. La emulsión a base de aceite promovió la adherencia de la gota hueca al lubricar la superficie hidrofóbica. Las gotas huecas de emulsión a base de aceite pasaron de rebotar a adherirse en la superficie hidrofóbica a medida que la concentración de emulsión alcanzaba el 0,4%.
Descripción
La deposición de gotas de aerosol es un tema candente en el campo de la protección de plantas. La boquilla de inducción de aire, que se usa comúnmente en la pulverización agrícola, puede producir gotas que contienen burbujas. Sin embargo, pocos estudios han abordado la deposición de gotas huecas. En el presente estudio, se utilizaron métodos experimentales y numéricos para investigar la deposición de gotas huecas. Se utilizaron tres tipos de líquidos: agua, emulsión a base de aceite y organosilicona, para producir gotas huecas, y el diámetro de las gotas variaba de 3 a 4,5 mm. Se seleccionaron superficies hidrofílicas e hidrofóbicas como objetivos de deposición. Los resultados muestran que la deposición de gotas huecas puede generar un chorro central, similar al chorro de Wortington. La alta velocidad de deposición y el gran volumen de burbujas fueron responsables de la gran altura alcanzable del chorro central. En la superficie hidrofílica, para gotas huecas de agua con número de Weber () que varía de 350 a 391, el chorro central comenzó a desintegrarse a medida que la fracción de burbuja de la gota hueca alcanzaba el 0,15. Según los resultados numéricos, se encontró que la diferencia de presión interna entre el líquido inferior y la cavidad de aire conduce a la formación del chorro central. El volumen de burbujas y la velocidad de impacto estaban ambos correlacionados positivamente con la diferencia de presión interna. La emulsión a base de aceite promovió la adherencia de la gota hueca al lubricar la superficie hidrofóbica. Las gotas huecas de emulsión a base de aceite pasaron de rebotar a adherirse en la superficie hidrofóbica a medida que la concentración de emulsión alcanzaba el 0,4%.