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Herramientas Experimentales y Matemáticas para Predecir el Tamaño de las Gotas y la Distribución de Velocidad para un Nozzle de Dos Fluidos

Autores: Poozesh, Sadegh; Akafuah, Nelson K.; Campbell, Heather R.; Bashiri, Faezeh; Saito, Kozo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Herramientas Experimentales y Matemáticas para Predecir el Tamaño de las Gotas y la Distribución de Velocidad para un Nozzle de Dos Fluidos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Herramientas
Modelo
Tamaño de gota
Velocidad
Ecuaciones
Atomización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A pesar del progreso en herramientas basadas en láser y computacionales, falta un modelo accesible que se base en fundamentos y ofrezca una estimación razonablemente precisa del tamaño y la velocidad de las gotas, principalmente debido a los complejos mecanismos de ruptura entrelazados. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo utilizar la forma integral de las ecuaciones de conservación para crear un sistema de ecuaciones mediante el cual se puede analizar la atomización secundaria en el campo lejano a través de la predicción de las distribuciones de tamaño y velocidad de las gotas de las fases involucradas. Para validar las predicciones del modelo, se realizan experimentos en condiciones ambientales utilizando agua, metanol y acetona como fluidos modelo con propiedades de formulación variables, como densidad, viscosidad y tensión superficial. La distribución del tamaño de las gotas y la velocidad se miden con difracción láser y una cámara de alta velocidad, respectivamente. Finalmente, se hace un intento de utilizar parámetros no escalados para caracterizar el proceso de atomización, útil para extrapolar el análisis de sensibilidad a otras escalas. El mérito de este modelo radica en su simplicidad para su uso en el control y la optimización de procesos.

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