水包油乳液喷雾的空间分辨表征
流体动力学
2021-02-02 v1
摘要
本研究关注压力、空间位置与油乳液施用对所得液滴尺寸、偏心率及速度分布的影响，这些信息对确定喷雾施用过程中液滴的弥散动力学至关重要。实验使用数字 inline 全息术（DIH）测量上述液滴信息。结果表明，体积液滴尺寸分布（VDSD）跨度广，从亚 200 μm 到超过 2 mm。水包油乳液的应用主要抑制较小液滴，而 VDSD 对油相体积分数超过临界水平后的增加相对不敏感。DIH 还实现了尺寸依赖的液滴偏心率与速度测量。有趣的是，水包油乳液的应用普遍降低偏心率，在喷雾扇中心比边缘更显著。我们将此降低归因于液膜片厚度增加从而特征收缩速率下降，与高速阴影图观察一致。所有情况下，水包油乳液液滴速度高于同尺寸水滴。我们将其归因于水包油乳液中喷雾破碎过程发生更早、破碎过程中表面能生成减少（液滴更大）以及破碎时能量耗散降低，导致破碎后平动动能增加。因此，水包油乳液施用似同时抑制小液滴形成并提高液滴速度，从而在农业应用中增加喷雾穿透性。
引用
@article{arxiv.2102.00171,
title = {Spatially-Resolved Characterization of Oil-in-Water Emulsion Sprays},
author = {Cheng Li and Ruichen He and Zilong He and S. Santosh Kumar and Steven A. Fredericks and Christopher J. Hogan and Jiarong Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00171},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 13 figures