Nr. 112 - Verstuiven van gloeiende vloeistof - NWO-I
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2015/nr-112-verstuiven-van-gloeiende-vloeistof/
Home » FOM historie » Jaarverslagen » Hoogtepunten » Hoogtepunten 2015 » Nr. 112 - Verstuiven van gloeiende vloeistof
Nr. 112 - Verstuiven van gloeiende vloeistof
Hoogtepunt 2015 uit FOM-programma nr. 112: Droplets in turbulent flow
Het opbreken van een vloeistofstraal in druppels is waanzinnig complex. Een goed begrip van het verschijnsel is van groot praktisch belang, want verstuivers zijn overal in de techniek te vinden. Met een nieuwe techniek kunnen onderzoekers bij de Technische Universiteit Eindhoven unieke beelden van verstuiving maken.
Het opbreken van een vloeistofstraal begint met een hydrodynamische instabiliteit van de straal, die vlug uit de hand loopt wanneer vloeistofdraden van de straal gescheurd worden. Het verschijnsel is snel, en speelt zich af op micrometerschaal.
Lasertechnieken zijn belangrijk om informatie te verkrijgen over stromingen. Ook hier, maar net even anders. Aan de vloeistof worden europeumatomen toegevoegd. Met een gepulste UV-laser wordt de vloeistof beschenen. Het laserlicht slaat de europeumatomen aan, waardoor zij gaan fosforesceren. De vloeistof licht dan gedurende een paar milliseconden op. Zo wordt zichtbaar waar en hoe druppels gevormd worden, die hun herkomst verraden doordat ze ook licht geven.
Uniek beeld van de verstuiving
Deze nieuwe techniek geeft een uniek beeld van verstuiving. Ze laat zien wat de invloed is van turbulentie, en het spontaan groeien van dampbellen in de verstuiver.
De figuur illustreert dat vloeistof kan gloeien door excitatie met een UV-laser en fosforescentie van europeumatomen die aan de vloeistof zijn toegevoegd. De foto's zijn om de 16 microseconden gemaakt met een hogesnelheidscamera. Ze laten zien hoe een gemarkeerd vloeistofelementje dat met een snelheid van 200 meter/seconde de spuitmond verlaat, wordt verscheurd door turbulentie.