Un Estudio Analítico sobre el Mecanismo de Agrupamiento de Gotitas
Autores: Vaikuntanathan, Visakh; Ibach, Matthias; Arad, Alumah; Chu, Xu; Katoshevski, David; Greenberg, Jerrold Barry; Weigand, Bernhard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Estudio Analítico sobre el Mecanismo de Agrupamiento de Gotitas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Formación
Grupos de gotas
Aerosoles líquidos
Análisis teórico
Fuerza de arrastre
Velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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La condición para la formación de grupos de gotas en aerosoles líquidos se comprende mal. Este estudio analiza un sistema de modelo simplificado que consiste en dos gotas de iso-propanol de igual diámetro, Dd0, en tándem, separadas inicialmente por una distancia de centro a centro, a20, y moviéndose en la dirección de la gravedad con una velocidad inicial, Vd0>Vt, donde Vt es la velocidad terminal de una gota aislada según el análisis de flujo de Stokes. Se presenta un análisis teórico basado en el flujo de Stokes alrededor de este sistema de doble gota, incluyendo un factor de corrección inercial en términos del coeficiente de arrastre para tener en cuenta números de Reynolds grandes (1). A partir de este análisis, se observa que la fuerza de arrastre experimentada por la gota delantera es mayor que la experimentada por la gota trasera. Se presentan las evoluciones temporales de la velocidad, Vd(t), de las gotas, así como su distancia de separación, a2(t), y se calculan el tiempo en el que las gotas entran en contacto entre sí y su velocidad de aproximación en este momento, Vd0. Se informan los efectos del diámetro de la gota, Dd0, la velocidad inicial de la gota, Vd0, y la separación inicial, a20 sobre Vd0. El acuerdo entre las predicciones teóricas y los datos experimentales en la literatura es bueno.
Descripción
La condición para la formación de grupos de gotas en aerosoles líquidos se comprende mal. Este estudio analiza un sistema de modelo simplificado que consiste en dos gotas de iso-propanol de igual diámetro, Dd0, en tándem, separadas inicialmente por una distancia de centro a centro, a20, y moviéndose en la dirección de la gravedad con una velocidad inicial, Vd0>Vt, donde Vt es la velocidad terminal de una gota aislada según el análisis de flujo de Stokes. Se presenta un análisis teórico basado en el flujo de Stokes alrededor de este sistema de doble gota, incluyendo un factor de corrección inercial en términos del coeficiente de arrastre para tener en cuenta números de Reynolds grandes (1). A partir de este análisis, se observa que la fuerza de arrastre experimentada por la gota delantera es mayor que la experimentada por la gota trasera. Se presentan las evoluciones temporales de la velocidad, Vd(t), de las gotas, así como su distancia de separación, a2(t), y se calculan el tiempo en el que las gotas entran en contacto entre sí y su velocidad de aproximación en este momento, Vd0. Se informan los efectos del diámetro de la gota, Dd0, la velocidad inicial de la gota, Vd0, y la separación inicial, a20 sobre Vd0. El acuerdo entre las predicciones teóricas y los datos experimentales en la literatura es bueno.