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FORMAZIONE DI GOCCE IN UN GETTO LIBERO USANDO UN MODELLO RIDOTTO

FORMAZIONE DI GOCCE IN UN GETTO LIBERO USANDO UN MODELLO RIDOTTO. Tobias Ansaldi. Relatori: Chiar.mo Prof. Alessandro Bottaro Chiar.mo Prof. François Gallaire. Instabilità di un sottile getto liquido. La tensione superficiale è la causa dell'instabilità.

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Presentation Transcript

  1. FORMAZIONE DI GOCCE IN UN GETTO LIBERO USANDO UN MODELLO RIDOTTO Tobias Ansaldi Relatori: Chiar.mo Prof. Alessandro Bottaro Chiar.mo Prof. François Gallaire

  2. Instabilità di un sottile getto liquido La tensione superficiale è la causa dell'instabilità Hoeve et al.

  3. Condizioni al contorno: • Impermeabilità dell'interfaccia • Equilibrio delle forze all'interfaccia

  4. Seguendo Eggers e Dupont: Hp. Espandiamo in serie di Taylor rispetto alla variabile r: Dall'equazione di continuità:

  5. B.C. I.C.

  6. Metodo alle differenze finite • Griglia uniforme • Schema upwind per i termini convettivi • Schema centrato per i dermini diffusivi • Criterio per avanzamento del corpo fluido • PDE risolte con il metodo delle linee (MOL) • Sistema 2N ODE risolte con un solutore di MATLAB Convergenza della soluzione (es.)

  7. CASI STUDIATI: Cilindro infinito perturbato nello spazio Contrazione di un filamento fluido Getto libero con formazione di gocce

  8. I. Cilindro infinito perturbato nello spazio Condizioni al contorno periodiche C.I.

  9. I. Cilindro infinito perturbato nello spazio t=11,4 Oh=10 Furlani et al. Oh=1/200 t=9,7 Furlani et al.

  10. Analisi di stabilità Rayleigh-Plateau (-) • Analisi di stabilità eq. 1D (--)

  11. I. Cilindro infinito perturbato nello spazio Oh= 0,005 Oh= 10

  12. II. Contrazione di un filamento fluido

  13. II. Contrazione di un filamento fluido Oh=0,01 HOEVE et al. nostri risultati

  14. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento I caso Oh=1

  15. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento I caso Oh=1

  16. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento II caso Oh=0,1

  17. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento II caso Oh=0,1

  18. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento III caso Oh=0,01

  19. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento III caso Oh=0,01

  20. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento III caso Oh=0,01

  21. II. Contrazione di un filamento fluido IV caso Oh=0,02

  22. II. Contrazione di un filamento fluido IV caso Oh=0,02

  23. II. Contrazione di un filamento fluido Studiamo gli effetti della viscosità sul filamento IV caso Oh=0,02

  24. II. Contrazione di un filamento fluido Previsto anche dalla teoria 2D Basaran et al.

  25. III. Getto libero con formazione di gocce Condizione iniziale:

  26. III. Getto libero con formazione di gocce Confronto con i dati sperimentali (NO ADATTAMENTO PARAMETRI) Hoeve et al.

  27. III. Getto libero con formazione di gocce Rayleigh-Plateau prevede il cut-off perf=0,7 ??

  28. III. Getto libero con formazione di gocce filmato

  29. III. Getto libero con formazione di gocce f=0,51

  30. CONCLUSIONI: Codice flessibile Modello semplificato Ottimo riscontro sperimentale Altissima velocità nella risoluzione Codice adatto allo studio per sviluppo e ottimizzazione di micro-iniettori

  31. END

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