Dinámica de un gota de agua impactando una capa ultradelgada de aceite suspendida sobre un charco de agua
Autores: Dehghanghadikolaei, Amir; Abdul Halim, Bilal; Khoshbakhtnejad, Ehsan; Sojoudi, Hossein
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Dinámica de un gota de agua impactando una capa ultradelgada de aceite suspendida sobre un charco de agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Gotas de agua
Capa ultradelgada
Dinámica de impacto
Viscosidad del aceite
Tamaño de la gota
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga las gotas de agua que impactan en una piscina de dos capas, que consiste en una piscina profunda de agua sobre la cual hay una capa ultradelgada de aceite de silicona suspendido. Inicialmente, se estudiaron las diferencias entre la dinámica de impacto de las gotas de agua en capas ultradelgadas y gruesas de aceite. Se encontró que la existencia de una capa ultradelgada de aceite cambia las características de impacto, como la agresividad con la que se eleva el chorro, cómo cambian las dimensiones de la impresión de impacto y cómo se descomponen los chorros en sus partes superiores. Luego, en una serie de experimentos sobre capas ultradelgadas de aceite, se cambiaron el tamaño de las gotas, la velocidad de las gotas al impactar y la viscosidad de las capas de aceite para observar y medir las dimensiones características de los cráteres formados y los chorros. Se observó que cuando la viscosidad de las capas de aceite disminuyó a un mínimo de 1 (cSt), la altura del chorro y los tamaños de los cráteres aumentaron a su valor máximo. Además del efecto de la viscosidad del aceite, se encontró que el tamaño de las gotas y las alturas de liberación de las gotas estaban en los siguientes órdenes de importancia para determinar la dinámica de impacto. Los impactos también se caracterizaron cualitativamente al observar específicamente las formaciones de corona y cráter, los modos de separación en los chorros y el número de gotas secundarias formadas. Así como la conclusión cuantitativa, se encontró que el principal parámetro que afecta el cambio de cada una de estas cualidades era la viscosidad de la capa de aceite suspendido.
Descripción
Este estudio investiga las gotas de agua que impactan en una piscina de dos capas, que consiste en una piscina profunda de agua sobre la cual hay una capa ultradelgada de aceite de silicona suspendido. Inicialmente, se estudiaron las diferencias entre la dinámica de impacto de las gotas de agua en capas ultradelgadas y gruesas de aceite. Se encontró que la existencia de una capa ultradelgada de aceite cambia las características de impacto, como la agresividad con la que se eleva el chorro, cómo cambian las dimensiones de la impresión de impacto y cómo se descomponen los chorros en sus partes superiores. Luego, en una serie de experimentos sobre capas ultradelgadas de aceite, se cambiaron el tamaño de las gotas, la velocidad de las gotas al impactar y la viscosidad de las capas de aceite para observar y medir las dimensiones características de los cráteres formados y los chorros. Se observó que cuando la viscosidad de las capas de aceite disminuyó a un mínimo de 1 (cSt), la altura del chorro y los tamaños de los cráteres aumentaron a su valor máximo. Además del efecto de la viscosidad del aceite, se encontró que el tamaño de las gotas y las alturas de liberación de las gotas estaban en los siguientes órdenes de importancia para determinar la dinámica de impacto. Los impactos también se caracterizaron cualitativamente al observar específicamente las formaciones de corona y cráter, los modos de separación en los chorros y el número de gotas secundarias formadas. Así como la conclusión cuantitativa, se encontró que el principal parámetro que afecta el cambio de cada una de estas cualidades era la viscosidad de la capa de aceite suspendido.