acería
B. Observaciones del impacto de gotas sobre superficies calientes
Con la muestra posicionada en x = 0 m, a los que corresponden los casos ilustrados en la Fig. 5, se observa que una gran proporción de gotas se aproxima casi en dirección normal a la superficie del disco de Pt. En la Figura 5( a) se observa una gota pequeña con We z
= 385 impactando sobre la superficie de Pt a 553 º C, la cual a causa de su velocidad solo se aprecia en t = 0 ms. En el tiempo 0.1ms la gota parece estar esparciéndose sobre la superficie experimentando una gran deformación, y evaporándose parcialmente lo que causa que se divida en gotas muy pequeñas; a los 0.2 ms las pequeñas gotas secundarias desaparecen sugiriendo que fueron arrastradas por la corriente de aire. Comportamientos similares al mostrado en la Fig. 5( a) son detectados frecuentemente a temperaturas en el rango de estudio( entre ~ 450 º C y 1180 º C). En la Figura 5( b) se presenta una gota grande y rápida en comparación a la de la Fig. 5( a), con We z
= 4503 impactando sobre una superficie a T w
= 1144 º C, se aprecia que gotas grandes aun estando en vuelo se deforman y que su hemisferio frontal pierde su esfericidad y se aplana, esta deformación indica que existe un incremento de presión en la cercanía de la superficie de impacto provocada por el estancamiento del aire y la evolución de vapor. Poco después de impactar la gota un jet de agua es expelido por la violenta generación de vapor; también se aprecia cómo a los 0.3 ms aparece una película de vapor. Impactos a T w menores y con parámetros fluid-dinámicos similares suelen generar jets de menor altura y la capa de vapor tiende a ser más delgada, este comportamiento sugiere una ebullición menos violenta a T w menores e indica la importante dependencia que tiene el flujo de calor con la temperatura superficial, en concordancia con lo indicado en la Ecuación( 4).
Fig. 5- Vista lateral del impacto de las gotas sobre la superficie de Pt localizada en x = 0 m:( a) T w
= 553 ° C
( 826 K), d 30 = 136 µ m, v z, v
= 14.4 m / s,
We z
= 385;( b) T w = 1144 ° C( 1417 K), d 30
= 716 µ m,
v z, v
= 21.4 m / s,
We z
= 4503. W = 0.076 L / s,
p a
= 189 kPa.
a) b)
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11 HIERRO yACERO / AIST MÉXICO