Определение размеров капель при истечении газокапельного потока из микроканального соплового устройства
Е.Я. Гатапова1,2,3, М.Н. Рябов2
1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
egatapova@physics.msu.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
mihahmach@mail.ru
3Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Ключевые слова: газокапельный поток, сопло, спрей, микроканальная мембрана, микрокапли, высокое разрешение, высокоскоростная визуализация
Страницы: 1057-1063
Аннотация
Для организации спрейного потока в стесненных условиях требуется создание специальных сопел, диспергирующих капли микронного и субмикронного размера у кромки сопла. В работе выполнена высокоскоростная визуализация газокапельного потока из специально изготовленного микроканального соплового устройства с разрешением 2.5 мкм/пиксель, что позволило определить размеры диспергируемых капель. Сопловое устройство представляло собой специально изготовленное устройство с микроканальной кремниевой мембраной толщиной 243 мкм и размером микроканалов 10´10 мкм2. Проведены измерения характерных размеров и определены скорости диспергируемых капель при малых расходах жидкости (0.05 - 2 мл/мин) и перепадах давления воздуха от 1 до 6 атм. При расходе жидкости HFE-7100 1 мл/мин и перепаде давления воздуха 1 атм средний размер капель составил примерно 40 мкм, а при расходе 2 мл/мин и перепаде давления 2 атм - 20 мкм. Обнаружено существенное увеличение скорости при повышении перепада давления. При минимальном расходе жидкости диспергировались капли очень малого размера, которые не детектировались при разрешении 2.5 мкм/пиксель, но общий поток в виде «тумана» отчетливо визуализировался.
DOI: 10.63430/TIA202506005 |
