Influenza dell'effusività sull'atomizzazione secondaria di gocce impattanti su superfici riscaldate

Lo studio dell’atomizzazione secondaria dovuta all’impatto di gocce su superficie calda fornisce importanti contributi alla comprensione del generale fenomeno di impatto di gocce con transizione di fase. Esiste una considerevole quantità di lavori che evidenziano l’importanza dell’effusività del materiale sul fenomeno complessivo di scambio termico tra goccia e solido, ma vengono in genere trascurati dettagli quali l’atomizzazione secondaria prodotta, in particolare per i casi a numero di Weber non piccolo (>100). Il presente lavoro costituisce un primo studio sull’effetto dell’effusività del materiale sulla morfologia del fenomeno e l'atomizzazione secondaria prodotta dall'impatto di una goccia su superfici calde, nei due principali regimi di ebollizione (nucleata ed a film). Sono state utilizzate due superfici di diverso materiale: una lega di alluminio (AlMg3) e acciaio inossidabile (AISI316) aventi effusività rispettivamente di 20.7 ��__ 3 e 7.19 ��__ 3 kgK-1s-5/2. Sono state effettuate visualizzazioni per mezzo di CCD camera ad alta risoluzione spaziale per i due regimi di ebollizione. L'analisi morfologica basata sul confronto delle immagini della telecamera tra i due materiali utilizzati evidenzia (nel caso di ebollizione nucleata) che al ridursi dell'effusività i tempi caratteristici del fenomeno cambiano ed in particolare l'atomizzazione inizia a tempi superiori mentre quantitativamente il numero di gocce prodotte si riduce. Sono state evidenziati fenomeni di generazione di gocce secondarie prodotte da bolle di una particolare forma (detta a pagoda).Nel caso di ebollizione a film le differenze nei tempi caratteristici del fenomeno con materiali ad effusività superiori non è così marcata come nel caso di ebollizione nucleata ma è comunque presente. È invece riscontrabile, sempre nel regime di ebollizione a film, la formazione di un numero maggiore di gocce secondarie di diametro inferiore rispetto al caso ad alta effusività.