Η μελέτη κάμερας υψηλής ταχύτητας δείχνει γιατί απογειώνονται οι σταγόνες βρασμού
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters, διεξήχθη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και στο Πανεπιστήμιο του Twente στις Κάτω Χώρες. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια κάμερα υψηλής ταχύτητας για να τραβήξει εικόνες σταγονιδίων νερού που βράζουν σε μια θερμαινόμενη επιφάνεια με ρυθμό 10.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Οι εικόνες έδειξαν ότι καθώς θερμαίνεται μια σταγόνα νερού, αρχίζει να σχηματίζει μικρές φυσαλίδες στην επιφάνεια του. Αυτές οι φυσαλίδες αναπτύσσονται και συγχωνεύονται, μέχρι να γίνουν τόσο μεγάλες ώστε να μην υποστηρίζουν πλέον το βάρος του σταγονιδίου νερού. Σε αυτό το σημείο, το σταγονίδιο απογειώνεται από την επιφάνεια και εκτοξεύεται στον αέρα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μέγεθος των φυσαλίδων που σχηματίζονται κάτω από μια σταγόνα νερού καθορίζεται από τη θερμοκρασία της επιφάνειας. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, οι φυσαλίδες είναι μικρότερες και το σταγονίδιο απογειώνεται πιο αργά. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, οι φυσαλίδες είναι μεγαλύτερες και το σταγονίδιο απογειώνεται πιο γρήγορα.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες για μια σειρά εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού λέβητες, των εναλλάκτη θερμότητας και άλλων συσκευών που περιλαμβάνουν τη βρασμό υγρών.
"Η μελέτη μας παρέχει μια νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι πτώσεις βρασμού απογειώνονται από μια θερμαινόμενη επιφάνεια", δήλωσε ο Δρ Christopher Eggleton, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. "Αυτή η γνώση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να σχεδιάσει πιο αποτελεσματικούς λέβητες και εναλλάκτες θερμότητας και θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε νέες εφαρμογές για σταγόνες βρασμού, όπως στην παραγωγή μικροδιαστολών για παράδοση φαρμάκων".
