Liquid sheet disintegration at high pressure: An experimental approach

The primary atomization was studied in a 300 μm thickness water sheet, generated by a planar airblast atomizer. The research novelty consisted in increasing the airflow absolute pressure from atmospheric conditions to 6 bar. The experimental techniques employed included Oscillometry by Laser Intensity Reflexion (ORIL), Laser Doppler Velocimetry (LDV) and flow visualization by fast video camera. The atomization mechanisms, described in the literature at atmospheric environments, were observed at high pressure conditions, for a constant momentum flux ratio. Furthermore, a new atomization mechanism was observed at high values of this ratio. Finally, dimensionless relations have been proposed for the global oscillation frequency, minimum air oscillation velocity, break-up distance and transversal wavelength. To cite this article: V.G. Fernandez et al., C. R. Mecanique 337 (2009).

RésuméL'atomisation primaire a été étudiée sur une nappe d'eau de 300 μm d'épaisseur, générée par un injecteur de type aérodynamique. L'objectif de cette recherche a consisté à étudier l'influence de la pression environnante sur les mécanismes d'atomisation dans une plage de 1 à 6 bar. Les techniques expérimentales retenues ont concerne l'Oscillométrie par la Réflexion de l'Intensité Laser (ORIL), la vélocimétrie laser (LDV) et la visualisation par camera vidéo rapide. Les mécanismes d'atomisation, décrits dans la littérature, à la pression atmosphérique, ont été observés en conditions de pression élevées, pour un même rapport de flux de quantité de mouvement entre les deux fluides. Un nouveau mécanisme d'atomisation a été mis en évidence à haute pression. Des corrélations reliant des nombres adimensionnels sont proposées pour quantifier la fréquence d'oscillation globale, la vitesse minimale d'oscillation d'air, la longueur de rupture et la longueur d'onde de l'instabilité transversale de la nappe liquide. Pour citer cet article : V.G. Fernandez et al., C. R. Mecanique 337 (2009).