气泡动力学和声学上升起的柴油和生物柴油滴的原子化,使用 femtosecond 激光脉冲
Vishal S Jagadale1, Devendra Deshmukh1, Dag Hanstorp2
1Spray and Combustion Laboratory, Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Indore, Indore, MP, 453552, India.
Scientific reports
|April 9, 2024
概括
五秒激光脉冲诱导气泡动力学和滴滴破裂在柴油和生物柴油. 通过使用高重复率和中等激光能量,可以实现对泡生成和滴滴碎片化的最佳控制.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 激光消光物理学的物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在强烈的能量沉积下了解滴水的行为对于各种工业应用至关重要.
- 五秒激光与液体的相互作用为控制的材料修饰提供精确的能量传递.
- 由于其复杂的成分,柴油和生物柴油液滴带来了独特的挑战.
研究的目的:
- 为了研究泡动力学和柴油和生物柴油滴滴的碎片化,这些滴滴被 subjected to femtosecond激光脉冲.
- 确定影响滴滴破裂机制的关键参数.
- 为了确定控制泡生成和滴滴切割的最佳激光条件.
主要方法:
- 使用声波悬浮来悬浮空气中的单个滴 (0.251.5毫米直径).
- 应用了能量从25到1050μJ的五秒激光脉冲.
- 高速影像捕捉了气泡动态和滴滴碎片化的时空演变.
主要成果:
- 观察到四种不同的动态模式:泡形成,凝聚,泡破裂/膨胀和滴滴碎片化.
- 在较高激光强度下观察到的滴滴破裂被分为稳定的板块崩,不稳定的板块破裂和灾难性的破裂.
- 早期的动态始终显示泡生成,而晚期的动态显示了更高强度的碎片化.
结论:
- 五秒激光脉冲可以精确控制气泡动力学,并诱导滴滴碎片化.
- 高重复率与中等激光能量相结合,为控制的泡生成和滴滴切割提供了最佳条件.
- 已确定的分解机制为激光物质与液体燃料的相互作用提供了洞察力.
