La vida útil de una gotita de líquido que se está transformando en vapor ahora se puede predecir gracias a una teoría desarrollada en la Universidad de Warwick. La nueva comprensión ahora se puede explotar en una miríada de entornos naturales e industriales donde gobierna la vida útil de las gotas de líquidocomportamiento y eficiencia de un proceso.
El agua que se evapora en vapor forma parte de nuestra existencia diaria, creando columnas que emanan de un hervidor de agua hirviendo y nubes abultadas como parte del ciclo del agua de la Tierra. También se observan comúnmente gotas de líquido en evaporación, por ejemplo, a medida que el rocío de la mañana desaparece de una telaraña,y son fundamentales para tecnologías como motores de combustión de inyección de combustible y dispositivos de enfriamiento evaporativo de última generación para la electrónica de próxima generación.
Investigadores del Instituto de Matemáticas y la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Warwick han tenido el artículo 'Lifetime of a Nanodroplet: Kinetic Effects & Regime Transitions'; publicado en la revista Physical Review Letters, en el que exploran la vida útil de un líquidogotita.
Las teorías actuales afirman que el diámetro al cuadrado de la gota disminuye en proporción al tiempo ley clásica; sin embargo, este período solo representa una pequeña porción de la evolución de la gota. A medida que el diámetro se acerca a la micro y nanoescala no observable, molecularLa dinámica debe usarse como experimentos virtuales y estos muestran un cruce a un nuevo comportamiento, con el diámetro ahora reduciéndose en proporción al tiempo ley de nanoescala.
¡La investigación en Warwick ha demostrado que este comportamiento ocurre debido a la física compleja en el flujo de vapor, lo que puede provocar saltos de temperatura a través de unas pocas moléculas de hasta 40 grados! ¡Este comportamiento es contra-intuitivo para nuestras experiencias diarias enla macroescala, donde estamos acostumbrados a que las temperaturas cambien de manera relativamente gradual, pero deben tenerse en cuenta para predecir con precisión las etapas finales de la vida de una gota de evaporación.
El profesor Duncan Lockerby de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Warwick comenta :
"El logro principal aquí es la capacidad de la teoría para predecir rápidamente la vida útil de la caída y crear un marco de modelado que mantenga la precisión desde las escalas de ingeniería típicas hasta las aplicaciones de nanoescala de vanguardia"
El Dr. James Sprittles del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Warwick comenta :
"Es fascinante que la intuición basada en observaciones cotidianas sea un obstáculo al intentar comprender los flujos a nanoescala, de modo que, como en esta investigación, uno tiene que apoyarse en la teoría para iluminarnos"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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