Marangoni Bursting: Perspectiva sobre el Papel del Efecto Termocapilar en un Baño de Aceite
Autores: lemp, Michalina; Miniewicz, Andrzej
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Marangoni Bursting: Perspectiva sobre el Papel del Efecto Termocapilar en un Baño de Aceite
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Explosión marangoni
Gota
Mezcla binaria
Alcohol/agua
Fragmentación
Efecto marangoni térmico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La explosión Marangoni describe la propagación espontánea de una gota de una mezcla binaria de alcohol/agua depositada en un baño de aceite, seguida de su rápida fragmentación espontánea en un gran número de gotas más pequeñas de manera autosimilar. Varios artículos han tratado de describir los fenómenos físicos subyacentes a este espectacular fenómeno, en el que dos efectos opuestos, las tensiones Marangoni solutales y térmicas, juegan roles competitivos. Realizamos investigaciones sobre el fenómeno de explosión Marangoni, prestando atención a los cambios de temperatura superficial durante la explosión y después de ella. Se monitorearon las inestabilidades de fragmentación utilizando una cámara térmica para varias composiciones iniciales de alcohol/agua y en diferentes etapas del proceso. Descubrimos el papel de los flujos Marangoni termocapilares dentro de la fase de aceite más viscosa que son responsables de la contracción hacia afuera y hacia adentro del círculo periférico en la etapa final del fenómeno, lo que permite una comprensión más completa del efecto Marangoni térmico. Las simulaciones del efecto termocapilar Marangoni en un baño de aceite al resolver ecuaciones acopladas de Navier-Stokes y transporte de calor utilizando la plataforma de software COMSOL Multiphysics respaldan nuestras observaciones experimentales.
Descripción
La explosión Marangoni describe la propagación espontánea de una gota de una mezcla binaria de alcohol/agua depositada en un baño de aceite, seguida de su rápida fragmentación espontánea en un gran número de gotas más pequeñas de manera autosimilar. Varios artículos han tratado de describir los fenómenos físicos subyacentes a este espectacular fenómeno, en el que dos efectos opuestos, las tensiones Marangoni solutales y térmicas, juegan roles competitivos. Realizamos investigaciones sobre el fenómeno de explosión Marangoni, prestando atención a los cambios de temperatura superficial durante la explosión y después de ella. Se monitorearon las inestabilidades de fragmentación utilizando una cámara térmica para varias composiciones iniciales de alcohol/agua y en diferentes etapas del proceso. Descubrimos el papel de los flujos Marangoni termocapilares dentro de la fase de aceite más viscosa que son responsables de la contracción hacia afuera y hacia adentro del círculo periférico en la etapa final del fenómeno, lo que permite una comprensión más completa del efecto Marangoni térmico. Las simulaciones del efecto termocapilar Marangoni en un baño de aceite al resolver ecuaciones acopladas de Navier-Stokes y transporte de calor utilizando la plataforma de software COMSOL Multiphysics respaldan nuestras observaciones experimentales.