Rupturas de borde de gotas impactantes en una superficie superhidrofóbica y una superficie sobrecalentada
Autores: Shirota, Minori; Kato, Masaki; Ishio, Ai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Rupturas de borde de gotas impactantes en una superficie superhidrofóbica y una superficie sobrecalentada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ruptura de anillo
Caída impactante
Superficie sobrecalentada
Superficie superhidrofóbica
Criterios de Bo
Impacto de Leidenfrost
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
La ruptura del borde de una gota en impacto se investiga experimentalmente comparando los impactos en superficies sobrecalentadas y superhidrofóbicas. El objetivo del presente estudio es examinar experimentalmente si el criterio Bo = 1 se cumple para las rupturas de borde de las gotas que impactan en las superficies. Se calentó una placa de zafiro transparente para lograr el impacto de Leidenfrost, lo que nos permite observar con una cámara de alta velocidad desde abajo. Las características de la ruptura del borde se evaluaron cuantitativamente utilizando un método de velocimetría de seguimiento de partículas tanto para el borde como para las gotas generadas. Como resultado, aclaramos que Bo del borde aumenta en la fase de expansión y alcanza el valor más alto de 0.5 en una superficie sobrecalentada, que es menor que en un pilar, donde Bo ~ 1. En una superficie superhidrofóbica, el Bo más alto fue 1.2, que es menor que en una superficie sólida humectable, 2.5, pero cercano al valor en un pilar. También revelamos que los diámetros de las gotas generadas colapsan en una curva maestra cuando se trazan como función del tiempo de separación tanto para los impactos en superficies sobrecalentadas como superhidrofóbicas.
Descripción
La ruptura del borde de una gota en impacto se investiga experimentalmente comparando los impactos en superficies sobrecalentadas y superhidrofóbicas. El objetivo del presente estudio es examinar experimentalmente si el criterio Bo = 1 se cumple para las rupturas de borde de las gotas que impactan en las superficies. Se calentó una placa de zafiro transparente para lograr el impacto de Leidenfrost, lo que nos permite observar con una cámara de alta velocidad desde abajo. Las características de la ruptura del borde se evaluaron cuantitativamente utilizando un método de velocimetría de seguimiento de partículas tanto para el borde como para las gotas generadas. Como resultado, aclaramos que Bo del borde aumenta en la fase de expansión y alcanza el valor más alto de 0.5 en una superficie sobrecalentada, que es menor que en un pilar, donde Bo ~ 1. En una superficie superhidrofóbica, el Bo más alto fue 1.2, que es menor que en una superficie sólida humectable, 2.5, pero cercano al valor en un pilar. También revelamos que los diámetros de las gotas generadas colapsan en una curva maestra cuando se trazan como función del tiempo de separación tanto para los impactos en superficies sobrecalentadas como superhidrofóbicas.