Elsevier

International Journal of Heat and Mass Transfer

Volume 13, Issue 2, February 1970, Pages 369-372, IN3-IN5, 373-381
International Journal of Heat and Mass Transfer

An experimental study of the dynamic behavior and heat transfer characteristics of water droplets impinging upon a heated surfaceEtude experimentale du comportement dynamique et des caracteristiques de transport de chaleur de gouttelettes d'eau frappant une surface chauffeeExperimentelle untersuchung des dynamischen verhaltens und der wärmeübergangscharakteristik von wassertropfen die auf eine beheizte fläche prallen.Экcпepимeнтaльнoe иccлeдoвaниe динaмичecкич и тeплooбмeнныч чapaктepиcтик вoдяныч кaнeль. нaдa юътгич нa нaгpeтyюo пoвepчнocть ag]

https://doi.org/10.1016/0017-9310(70)90113-4Get rights and content

Abstract

Heat transfer data for individual water droplets impinging upon a heat surface are presented. The droplet diameters ranged from 200 to 400 μm, and the approach velocities from 8 to 33 ft/s. The effect of surface temperature variation from the saturation temperature to 1800°F was studied. Photographs of the impingement process are presented which show that even the small droplets studied break up upon impingement at moderate approach velocities. The heat transfer data show that approach velocity is the dominant variable affecting droplet heat transfer and that surface temperature has little effect on heat transfer in the non-wetting regime.

Résumé

On présente les résultats de transport de chaleur pour des gouttelettes d'eau isolées frappant une surface chauffée. Les diamètres des gouttelettes allaient de 200 à 400 μm et les vitesses d'approche de 2,44 à 10, 1 m/s. L'effet de la variation de la température de la surface a été étudié à partir de la température de saturation jusqu'à 1800°C. On présente des photographies du processus d'impact qui montre que même les petites gouttelettes étudiées se brisent au moment de l'impact à des vitesses d'approche modérées. Les résultats de transport de chaleur montrent que la vitesse d'approche est la variable dominante affectant le transport de chaleur vers les gouttelettes et que la température superficielle a peu d'effet sur le transport de chaleur dans le régime non mouillant.

Zusammenfassung

Es-werden Wärmeübergangsdaten angegeben für Wassertröpfchen, die auf eine beheizte Fläche prallen. Die Tröpfchendurchmesser lagen zwischen 200 und 400 μ und die Aufpralleschwindigkeiten zwischen 2,5 und 10 m/s. Der Einfluss der Oberflächentemperatur zwischen Sättigungstemperatur und 1800°C wurde untersucht. Photographische Aufnahmen von Aufprall zeigen, dass sogar die kleineren Tröpfchen bei geringen.

Aufprallgeschwindigkeiten platzen. Die Wärmeübergangsdaten zeigen, dass die Aufprallgeschwindigkeit die wesentliche Einflussgrösse ist, die den Wärmeübergang an den Tröpfchen beeinflusst und dass die Oberflächentemperatur im nicht benetzenden Bereich auf den Wärmeübergang nur geringen Einfluss hat.

References (14)

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    Citation Excerpt :

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    Citation Excerpt :

    The process of droplet deformation is governed by the impinging velocity normal to the heated wall. The maximum spreading diameter is determined by the conversion from kinetic energy to surface energy [10,22,27–31]. If the energy loss due to droplet deformation on the surface is small, then the expected energy of the initial droplet, i.e., the sum of its kinetic energy and surface energy, is approximately equal to its surface energy at the maximum spreading diameter.

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