کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10139051 1645932 2019 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The exact regulation of temperature evolutions for droplet impact on ultrathin cold films at superhydrophilic surface
ترجمه فارسی عنوان
تنظیم دقیق تحولات دما برای تاثیر قطرات بر روی فیلم های سرماخوردگی فوق العاده در سطح سوپر هیدروفیلی
کلمات کلیدی
تاثیر قطره، فیلم نازک، سطح سوپر هیدروفیلی روش ردیابی حرارتی، مقررات توزیع دما،
ترجمه چکیده
در این مطالعه، مطالعه ای درباره قطرات آب بر روی فیلم های آب نازک سرد روی یک سطح سوپر هیدروفیلی گزارش شده است. یک تصویرگر مادون قرمز حرارتی برای ثبت توزیع دمای سطح پس از اثر قطره روی فیلمهای مایع استفاده شد. منطقه ی دمایی به شکل حلقه ای پس از ضربه با درجه ی اول افزایش یافت و سپس به تدریج در جهت شعاعی کاهش یافت. سپس شبیه سازی های عددی برای مطالعه توزیع سرعت و حرکت قطره داخل فیلم مایع استفاده شد. حرکت پراکنده به وسیله مایع در فیلم برای ماورای ما محدود شده است که پس از آن انتقال حرارت در آن منطقه را کاهش می دهد و موجب تشکیل توزیع درجه حرارت بالا به شکل حلقه می شود. شکل ساختار حلقه سپس با افزایش ما تغییر می کند. این حلقه گرم وسیع تر می شود و تفاوت دما بین حلقه و مرکز ضربه با افزایش ما کاهش می یابد. همانطور که ما همچنان به افزایش است، توزیع درجه حرارت حلقه با بالاترین درجه حرارت در مرکز ناپدید می شود و درجه حرارت در جهت شعاعی به طور یکنواخت از مرکز به لبه کاهش می یابد. ضخامت اولیه فیلم نیز بر توزیع درجه حرارت پس از تاثیر قطره تاثیر می گذارد. یک فیلم ضخیم باعث می شود منطقه داغ شکل حلقه به تدریج به داخل حرکت کند تا به مرکز رسید و داغترین منطقه مرکز ضربه را تشکیل دهد. بنابراین توزیع درجه حرارت به شکل حلقه فقط برای ماورا و فیلمهای نازک تر رخ می دهد. شکل و موقعیت توزیع دما پس از اثر قطره روی فیلم های مایع سرد و نازک می تواند با تنظیم تاثیر ما و ضخامت اولیه فیلم، دقیقا کنترل شود. این نتایج به طرز چشمگیری تسهیل طراحی فرایندهای پاشش دقیق را می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
تنظیم دقیق تحولات دما برای تاثیر قطرات بر روی فیلم های سرماخوردگی فوق العاده در سطح سوپر هیدروفیلی
چکیده انگلیسی
The present study reports a study of water droplets impacting on cold thin water films on a superhydrophilic surface. A thermal infrared imager was used to record the surface temperature distribution after the droplet impact on the liquid films. A ring-shaped high temperature zone was found after impact with the temperature first increasing and then gradually decreasing in the radial direction. Numerical simulations were then used to study the velocity distribution and the droplet motion inside the liquid film. The droplet spreading motion was restricted by liquid in the film for lower We which then reduces the heat transfer in that area and causes the formation of a ring-shaped high temperature distribution. The ring structure shape then changes with the increasing of We. This hot ring becomes wider and the temperature difference between the ring and the impact center decrease with the increasing of We. As We continues to increase, the ring-shaped temperature distribution disappears with the highest temperature at the center and the temperature in radial direction monotonically decreasing from the center to the edge. The initial film thickness also affects the temperature distribution after droplet impact. A thicker film causes the ring-shaped hot region to gradually move inward until it reaches the center and forms a hottest region in the impact center. Thus, the ring-shaped temperature distribution only occurs for lower We and thinner films. The shape and position of the temperature distribution after droplet impact on the cold, thin liquid films can then be precisely controlled by regulating the impact We and the initial film thickness. These results will greatly facilitate the design of precision spraying processes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 193, 16 January 2019, Pages 205-216
نویسندگان
, , , , ,