Se llevó a cabo un estudio experimental usando boquillas y condiciones de interés en colada continua para determinar curvas de ebullición para el régimen de capa de vapor estable a temperaturas entre 450 ° C y 1175 ° C e investigar su correlación con las características de las gotas en las neblinas- d 3, 0
, v z, v y w- y con la temperatura de la superficie empleaacería
En la Fig. 6 se presentan imágenes de capas de líquido observadas en la posición central, dichas capas de líquido parecen provenir de gotas que impactaron fuera del área de visión, en las Figs. 6( a) y 6( b) se observa una capa de líquido delgada y una gruesa respectivamente, ambas sobre una superficie a
T w
= 553 º C, a T w mayores también se observa la formación de capas de líquido delgadas pero no de capas gruesas, por lo que se puede conjeturar que estas no se formaron debido a los elevados flujos de calor reportados en la Figura 3. Casos similares a los presentados en la Fig. 6( a) y( b) observan también en la posición x = 0.125 m.
Imágenes bajo la condición de enfriamiento más severa en la posición x = 0m, se presentan en la Figura 8. En la Figura 8( a) se observa como una gota grande y rápida impacta la superficie a T w
= 1107 º C con un We z
= 19065, se observa como tras el impacto se forma una densa capa de bruma hecha de diminutas gotas; este ambiente formado por finas gotas, vapor y aire moviéndose rápida y tangencialmente a la superficie propicia una elevada extracción de calor, como lo indican los elevados valores de-q s que se reportan en las curvas discontinuas de la Figura 2.
Fig. 7-( a) Vista lateral de gotas deslizándose( flecha sólida) y levitando( flecha punteada) cerca de la superficie de Pt localizada a x = 0.125 m y con T w
= 581 ° C, para la gota levitante d 30
= 231 µ m, v x, v = 1.7 m / s, We x
= 9.5; para la gota deslizante d = 494 µ m, v xv = 1.0 m / s, We x
= 6.6;( b) vista lateral del impacto de gotas rebotando sobre la superficie de Pt a T w
=
1175 ° C, d 30
= 154 µ m, v z, v = 2.8 m / s, We z = 16.32. W = 0.076 L / s, p a
= 189 kPa.
Fig. 6- Vista lateral de películas de líquido sobre la superficie de la muestra de Pt a x = 0 m y T w
= 553 º C:( a) delgada;( b) gruesa. W = 0.076 L / s, p a
= 189 kPa.
12 a) b)
La Figura 7 presenta imágenes que se obtuvieron en la posición externa x = 0.125 m, en la cual las gotas impactarían con ángulos cercanos a 57 º ya que este es el ángulo nominal de impacto en esa posición. En la Figura 7( a) se presentan gotas que viajan cercanas a la superficie con velocidades
v x bajas, y también se observan gotas deslizándose sobre la superficie. La Figura 7( b) presenta las imágenes de una gota impactando con un We z
= 16.32 sobre una superficie a T w
= 1175 º C( 1448 K), se observa que la gota al impactar se esparce, rebota y recupera su forma, el contacto con la superficie dura menos de 0.1 ms. De la Figura 7 se concluye que el ángulo de apertura del rocío causa que las gotas que viajan en posiciones externas no logran establecer contacto íntimo con la superficie, como ocurre con las gotas que viajan en posiciones internas, lo que provoca considerables variaciones de-q s sobre la huella de impacto como es evidente a partir de las curvas de la Figura 2.
HIERRO yACERO / AIST MÉXICO a) b)
El enfriamiento bajo el régimen de capa de vapor se concibe tradicionalmente como si estuviera formado por una delgada capa de vapor que separa a la película de líquido de la superficie caliente y a través de la cual se extrae calor por conducción. En la Figura 8( b) se presentan imágenes que concuerdan con esta descripción, sin embargo este tipo de eventos se observaron muy raramente bajo las condiciones estudiadas.
V. Sumario y conclusiones