多组分 Leidenfrost 液滴的暴沸现象研究
流体动力学
2021-01-29 v1
摘要
多组分燃料液滴的气化在多种能源相关技术中具有意义。与该过程相关的一个有趣现象是液滴的自诱导爆炸，产生大量较小的二次液滴，这促进了整体燃料雾化，从而提升燃烧效率并减少液体燃料发动机的排放。在此，我们研究由水、乙醇和油（“ouzo”）组成的三组分液滴的一种独特爆炸性气化过程，通过高速监测在过热板上受控悬浮的 Leidenfrost 态中发生的整个气化事件。观察到最易挥发组分乙醇的优先蒸发触发了剩余液滴中油微滴/纳米液滴的成核，使其随之变为不透明的油包水微乳液。随后微小油滴聚并成一个大液滴，进而包裹残余的水。由于包裹的油层，液滴不再能产生足够蒸气以维持悬浮，因而下落并接触过热表面。直接热接触导致液滴内部形成蒸气泡，并在最终阶段引发液滴爆炸。
引用
@article{arxiv.2101.11801,
title = {On explosive boiling of a multicomponent Leidenfrost drop},
author = {Sijia Lyu and Huanshu Tan and Yuki Wakata and Xianjun Yang and Chung K. Law and Detlef Lohse and Chao Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11801},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 5 figures