Experimental analysis of the longitudinal oscillation of an air-blasted liquid sheet

Résumé

n la presente tesis doctoral se presenta un trabajo experimental donde se ha estudiado la oscilación longitudinal de una láminalíquida asistida por coflujos de aire de alta velocidad y, como novedad, la respuesta a un forzado del aire mediante una onda acústica.La oscilación longitudinal es el más importante de los mecanismos previos a la rotura primaria de una masa líquida y que conduce asu total desintegración (atomización). La atomización cuenta con numerosas aplicaciones tanto en la vida diaria como enimportantes sectores industriales, entre los cuales el más conocido es el de la combustión tanto en calderas como en motores decombustión interna. Los trabajos de la presente tesis se han llevado a cabo en una instalación experimental ubicada en elLaboratorio de Investigación en Tecnologías de la Combustión (LITEC). El atomizador es de tipo "sandwich", en el que la láminalíquida, con una relación de aspecto grande, está rodeada por dos coflujos de aire de alta velocidad, lo cual facilita el acceso de lastécnicas ópticas de medida.Los objetivos del presente estudio han sido: determinar las leyes que describan la influencia de algunos de los parámetros relevantesen el diseño del cabezal atomizador sobre el comportamiento de oscilación longitudinal de la lámina, así como estudiar la respuestade la misma a un estímulo externo, en este caso la perturbación acústica. Así, se han obtenido resultados originales sobre la influenciadel espesor de la lámina liquida y la del ancho de los canales de aire sobre la oscilación longitudinal. Además se ha comprobadocomo, bajo determinadas frecuencias del forzado acústico aplicado en los canales de aire, la oscilación longitudinal de la láminacambia.La influencia del espesor inicial de la lámina liquida sobre la oscilación longitudinal se ha investigado midiendo tanto la frecuenciade oscilación como la semi-longitud de onda. Ambos parámetros se han determinado con técnicas basadas en la di