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Journal of Visualization

Erschienen in:

26.11.2018 | Regular Paper

Impact behaviors of a millimetric impinging drop on a superheated Al alloy surface

verfasst von: Daehee Kwon, Dongkuk Kang, Eunseop Yeom

Erschienen in: Journal of Visualization | Ausgabe 2/2019

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Abstract

The impact behaviors and boiling regimes of millimetric water droplets on an aluminum alloy are experimentally investigated with varying surface temperatures. Compared to the impact on the unheated surface, different impact phenomena are observed on the superheated surface, suggesting the existence of a vapor layer underneath the drop. The dynamic Leidenfrost point (at which the film boiling and contact boiling regimes are differentiated) is revealed, which is dependent on the Weber number. In addition, the spreading characteristic is estimated in terms of the maximum spreading diameter. The growth of the maximum spreading diameter and its dependency on the Weber number on the superheated surface are clearly identified and compared with the scaling law in the previous studies.

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Bernardin JD, Mudawar I (2004) A Leidenfrost point model for impinging droplets and sprays. J Heat Transf 126:272. https://doi.org/10.1115/1.1652045 CrossRef

Castanet G, Caballina O, Lemoine F (2015) Drop spreading at the impact in the Leidenfrost boiling. Phys Fluids 27:063302. https://doi.org/10.1063/1.4922066 CrossRef

Chandra S, Avedisian CT (1991) On the collision of a droplet with a solid surface. Proc R Soc A Math Phys Eng Sci 432:13–41. https://doi.org/10.1098/rspa.1991.0002 CrossRef

Clanet C, Béguin C, Richard D, Quéré D (2004) Maximal deformation of an impacting drop. J Fluid Mech 517:199–208. https://doi.org/10.1017/S0022112004000904 CrossRefMATH

Gottfried BS, Lee CJ, Bell KJ (1966) The Leidenfrost phenomenon: film boiling of liquid droplets on a flat plate. Int J Heat Mass Transf 9:1167–1188. https://doi.org/10.1016/0017-9310(66)90112-8 CrossRef

Jerng DW, Kim DE (2018) Dynamic Leidenfrost temperature on micro-textured surfaces: acoustic wave absorption into thin vapor layer. Appl Phys Lett 112:053902. https://doi.org/10.1063/1.5018375 CrossRef

Josserand C, Thoroddsen ST (2016) Drop impact on a solid surface. Annu Rev Fluid Mech 48:365–391. https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-122414-034401 MathSciNetCrossRefMATH

Leidenfrost JG (1966) On the fixation of water in diverse fire. Int J Heat Mass Transf 9:1153–1166. https://doi.org/10.1016/0017-9310(66)90111-6 CrossRef

Liang G, Mudawar I (2017) Review of drop impact on heated walls. Int J Heat Mass Transf 106:103–126. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.10.031 CrossRef

McKinley GH, Renardy M (2011) Wolfgang von Ohnesorge. Phys Fluids 23:127101. https://doi.org/10.1063/1.3663616 CrossRef

Mehdizadeh NZ, Chandra S (2006) Boiling during high-velocity impact of water droplets on a hot stainless steel surface. Proc R Soc A Math Phys Eng Sci 462:3115–3131. https://doi.org/10.1098/rspa.2006.1722 CrossRefMATH

Panão MRO, Moreira ALN (2005) Flow characteristics of spray impingement in PFI injection systems. Experiments in Fluids. Springer, Berlin, pp 364–374

Quéré D (2013) Leidenfrost dynamics. Annu Rev Fluid Mech 45:197–215. https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-011212-140709 MathSciNetCrossRefMATH

Rein M (ed) (2002) Drop-surface interactions. Springer, ViennaMATH

Richter B, Dullenkopf K, Bauer HJ (2005) Investigation of secondary droplet characteristics produced by an isooctane drop chain impact onto a heated piston surface. Experiments in fluids. Springer, Berlin, pp 351–363

Rioboo R, Tropea C, Marengo M (2001) Outcomes from a drop impact on solid surfaces. At Sprays 11:12. https://doi.org/10.1615/AtomizSpr.v11.i2.40 CrossRef

Staat HJJ, Tran T, Geerdink B et al (2015) Phase diagram for droplet impact on superheated surfaces. J Fluid Mech 779:R3. https://doi.org/10.1017/jfm.2015.465 CrossRef

Thoroddsen ST, Sakakibara J (1998) Evolution of the fingering pattern of an impacting drop. Phys Fluids 10:1359–1374. https://doi.org/10.1063/1.869661 CrossRef

Tran T, Staat HJJ, Prosperetti A et al (2012) Drop impact on superheated surfaces. Phys Rev Lett 108:036101. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.036101 CrossRef

Tran T, Staat HJJ, Susarrey-Arce A et al (2013) Droplet impact on superheated micro-structured surfaces. Soft Matter 9:3272. https://doi.org/10.1039/c3sm27643k CrossRef

Visaria M, Mudawar I (2009) Application of two-phase spray cooling for thermal management of electronic devices. IEEE Trans Compon Packag Technol 32:784–793. https://doi.org/10.1109/TCAPT.2008.2010405 CrossRef

Yarin AL (2006) Drop impact dynamics: splashing, spreading, receding, bouncing. Annu Rev Fluid Mech 38:159–192. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.38.050304.092144 MathSciNetCrossRefMATH

Titel: Impact behaviors of a millimetric impinging drop on a superheated Al alloy surface
verfasst von: Daehee Kwon
Dongkuk Kang
Eunseop Yeom
Publikationsdatum: 26.11.2018
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Journal of Visualization / Ausgabe 2/2019
Print ISSN: 1343-8875
Elektronische ISSN: 1875-8975
DOI: https://doi.org/10.1007/s12650-018-0538-7

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