Podrobno

Emergence and dynamics of gas-accelerated liquid sheets : insights into liquid chain formation
ID Kovačič, Krištof (Avtor), ID Zahoor, Rizwan (Avtor), ID Kušar, Jernej (Avtor), ID Bajt, Saša (Avtor), ID Šarler, Božidar (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (10,82 MB)
MD5: F181985F8D67B5628FA68FADD6A39EB5
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://pubs.aip.org/aip/pof/article/38/1/012008/3377692/Emergence-and-dynamics-of-gas-accelerated-liquid Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
This study examines the behavior of liquid chain, open rim, and transitional jet–liquid chain regimes in gas-accelerated liquid micro-sheets using experimentally validated numerical simulations. The simulations employ the finite volume method with a volume-of-fluid framework to resolve compressible ideal gas flow impinging on a Newtonian, laminar liquid jet under atmospheric conditions. Adaptive mesh refinement is used to resolve the gas–liquid interface. The validation of the model is performed based on a purpose-built experimental setup over the range of gas–liquid momentum flux ratios 0.03 < MFR < 2.6, and Weber numbers, evaluated at the liquid capillary inlet, 3.8 < We < 49, achieving an agreement of the simulated liquid-sheet shape below experimental uncertainty. Three typical flow regimes are explained by the interplay of gas momentum, liquid inertia, and surface tension, scaled by the liquid-sheet rim Weber number (We▫$_{rim}$▫), based on rim curvature and the rim transverse velocity. The transitional jet–liquid chain regime occurs at We▫$_{rim}$▫ < 0.1; where the surface tension dominates, result- ing in only a slight change of the liquid jet cross section. In the liquid chain regime (0.1 < We▫$_{rim}$▫ < 1) gas inertia forms the sheet, then surface tension bends the rim inward, and transverse momentum transfer forms an orthogonal secondary link. In the open rim regime (We▫$_{rim}$▫ > 2), dominant rim inertia prevents sheet closure. The Weber number (We), based on the nozzle inlet parameters, can predict the liquid chain regime in the range 1.5 ≤ MFR We▫$^{0.84}$▫ ≤ 4. This relation provides practical guidance for stable liquid chain operation.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:ideal gas, physical quantities, computer simulation, finite volume methods, adaptive mesh refinement, gas liquid interfaces, fluid dynamics, fluid flows, fluid jets, multiphase flows
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2026
Št. strani:25 str.
Številčenje:Vol. 38, issue 1, art. 012008
PID:20.500.12556/RUL-178214 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:532.5
ISSN pri članku:1089-7666
DOI:10.1063/5.0311193 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:265567747 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:21.01.2026
Število ogledov:533
Število prenosov:352
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Physics of fluids
Skrajšan naslov:Phys. fluids
Založnik:American Institute of Physics
ISSN:1089-7666
COBISS.SI-ID:18986023 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:idealni plin, fizikalne veličine, računalniška simulacija, metoda končnih volumnov, adaptivno zgoščevanje mreže, plinsko kapljevite meje, dinamika tekočin, tokovi tekočin, kapljeviti curki, večfazni tokovi

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0162
Naslov:Večfazni sistemi

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-4477
Naslov:RAZVOJ INOVATIVNIH BREZMREŽNIH METOD ZA VEČFIZIKALNE IN VEČNIVOJSKE SIMULACIJE VRHUNSKIH TEHNOLOGIJ

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Naslov:Young Researcher Program

Financer:DFG: EXC 2056 - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Številka projekta:390715994
Naslov:Cluster of Excellence “CUI: Advanced Imaging of Matter”

Financer:Centre for Free-Electron Laser Science (CFEL)
Naslov:Innovative methods for imaging with the use of X-ray free-electron laser (XFEL) and synchrotron sources: simulation of gas-focused micro-jets

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj