On the atomization behavior of Newtonian fluids with an impinging jet injector

The atomization characteristics of a large number of Newtonian fluids with an impinging jet injector under ambient and pressurized condition has been investigated. A distinct geometry configuration was chosen for all the experiment and the velocity of jet was varied up to 80 m/s. The properties of the selected liquids together with the variation of the jet velocity offered the possibility to conduct experiments in a wide range of dimensionless number, i.e. 10^1<Re<10^5, 10^1<We<10^5 and 0.0027<Oh<3.83. The ambient condition campaign has provided a characterization of atomization process in seven main spray patterns and a detailed investigations, comparing with the existent literature. First, a study on the pre-impingement length variation is taken in account, choosing a distance of 5 mm. Then the influence of Ohnesorge has been described in detail and the peculiarities of Glycerine mixture analyzed. Moreover the measurements of droplets has brought to a first correlation between the Re, Oh and Sauter Mean Diameter. The pressurized condition campaign has allowed to study the atomization behavior in high air density environment. A reduction of breakup length, an increase in droplets density and an anticipation of the spray pattern can be observed.

Nel presente laovoro sono state studiate sperimentalmente le caratteristiche di atomizzazione di una vasta gamma di fluidi Newtoniani mediante l'utilizzo di impinging jet injector, in condizioni standard ed in pressione. Mantenendo invariata la configurazione geometrica degli iniettori e con velocità d'iniezione fino a 80 m/s sono stati investigati i processi di atomizzazione per una vasta gamma di fluidi Newtoniani. Il numero di liquidi e le velocità considerate hanno permesso di analizzare un ampio spettro di numeri adimensionali, 10^1<Re<10^5, 10^1<We<10^5 and 0.0027<Oh<3.83. Dai risultati in condizioni ambiente sono stati classificati 7 differenti processi di atomizzazione, comparati poi con la letteratura esistente, mentre dalle misurazioni sulle dropplets è stata stablilta una correlazione tra Re, Oh e il diametro medio di Sauter. In questa serie di esperimenti particolare attenzione è stata concessa allo studio dell'influenza del numero di Ohnesorge e alle peculiarità delle miscele Gliceriniche. In una seconda serie di prove a pressioni e densità elevate, sono stati osservati fenomeni di riduzione della breakup length, aumento della densità di droplets ed anticipo del tipo di atomizzazione secondo la caratterizzazione suggerita dai risultati a pressione ambiente.