抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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本研究では,加熱されたサファイアガラス表面に衝突する水滴内部の拡散の初期段階における半径方向速度分布を,非加熱表面(Exp Fluids 55:1-9,2014)における液滴衝突に関する著者の以前の論文の第二部として調べた。表面を水の飽和温度以上の温度値に加熱し,液滴は低Weber数(4~5の範囲)と高Weber数(10~15の範囲)で衝突した。平面全場速度分布を時間分解粒子画像流速測定(TR-PIV)を用いて膨張液体ラメラ内で測定し,結果を定量的不確実性で示した。PIVの結果は,半径方向速度分布が非加熱表面衝突の場合と同様に,時間の単一瞬間において非線形および線形挙動を示すことを明らかにした。時間によって,それらは,特に垂直上昇流による外部半径位置において,非線形形式を得た。べき乗則形式における経験的時間依存相関を提案し,拡散液滴における全ての半径方向位置をカバーする速度分布の時間発展を定式化した。液滴半径の変化率も,時系列シャドウグラフ画像から測定した。拡散速度はPIV速度分布の拡張に似ており,二つの異なる測定法を検証した。低Weber数の場合には,半径方向の速度の大きさは,特に拡散の後期段階において,加熱されていない表面衝突のそれらよりも低いことが検出された。これは,熱毛管流の増加する効果または拡散液体ラメラの最外側界面における曲率の程度に関連している可能性がある。非加熱表面に衝突する液滴内の半径方向速度測定を解析モデルおよび数値シミュレーション(OpenFOAM-VOF)と比較した。解析モデルは液滴の拡散速度を予測することができたが,予想されるように速度分布の非線形性を再現することはできず,これは高温表面上の膨張液滴内部の熱の不均一対流の原因となる可能性がある。数値シミュレーションは,実験結果と数値結果の間で検出されたいくつかの偏差にもかかわらず,速度分布を推定することができた。Copyright 2019 Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
