用于微重力条件下气溶胶稳定性研究的新实验装置
流体动力学
2022-12-01 v1 软凝聚态物质
仪器与探测器
摘要
分散介质的时间和空间演化是广泛物理化学系统（如乳液、悬浮液和气溶胶）中的基本问题。这些系统为多相体系并包含不同密度的组分。因此它们受到重力的影响，重力决定了其分散相的沉降速率。该效应可能占主导地位，并阻碍对其组分之间发生的现象（如乳液中的液滴聚并、液滴蒸发或悬浮液中的絮凝）的详细研究。在此背景下，法国国家空间研究中心（CNES）近期支持开发了一种新仪器，用于在受控条件下产生半径几微米的液滴群，旨在允许对其在微重力条件下的性质进行详细研究。该仪器的原理是通过空气的快速压缩/膨胀产生水滴群，并在约 2 mm³ 体积内以透射模式的光学扫描层析跟踪其演化。抛物线飞行实验已表明，能够产生并精确跟踪数百个液滴群超过 20 秒的演化。首批实验结果显示，在施加冯·卡门旋流时，可研究其蒸发动力学或运动。本工作属于 CNES 支持的 DECLIC-EVO 的 AEROSOL 项目，旨在帮助理解云微物理——这仍是全球变暖背景下的一个关键开放问题。
引用
@article{arxiv.2211.16813,
title = {A new experimental set-up for aerosol stability investigations in microgravity conditions},
author = {Charles Graziani and Mathieu Nespoulous and Renaud Denoyel and Stephan Fauve and Christian Chauveau and Luc Deike and Mickaël Antoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16813},
year = {2022}
}