Hierro y Acero Edicion 69 | Page 11

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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