Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An Immersed Boundary Method for flows withevaporating droplets
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics. (Duwig group)
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.ORCID iD: 0000-0003-4328-7921
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.ORCID iD: 0000-0002-4346-4732
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.ORCID iD: 0000-0001-5886-415X
(English)Manuscript (preprint) (Other academic)
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-217613OAI: oai:DiVA.org:kth-217613DiVA, id: diva2:1157121
Note

QC 20171211

Available from: 2017-11-15 Created: 2017-11-15 Last updated: 2017-12-11Bibliographically approved
In thesis
1. Detailed simulations of droplet evaporation
Open this publication in new window or tab >>Detailed simulations of droplet evaporation
2017 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Droplet evaporation (and condensation) is one of the most common instancesof multiphase flow with phase change, encountered in nature as well as intechnical and industrial applications. Examples include falling rain drops, fogsand mists, aerosol applications like electronic cigarettes and inhalation drugdelivery, engineering applications like spray combustion, spray wet scrubbing orgas absorption, spray drying, flame spray pyrolysis.Multiphase flow with phase change is a challenging topic due to the inter-twined physical phenomena that govern its dynamics. Numerical simulation isan outstanding tool that enables us to gain insight in the details of the physics,often in cases when experimental studies would be too expensive, impracticalor limited.In the present work we focus on simulation of the evaporation of smalldroplets. We perform simulation of evaporation of a pure and two−componentdroplet, that includes detailed thermodynamics and variable physical andtransport properties. Some of the conclusions drawn include the importance ofenthalpy transport by species diffusion in the thermal budget of the system, andthe identification and characterization of evaporating regimes for an azeotropicdroplet.In the second part we develop a method based on the immersed boundaryconcept for interface resolved numerical simulation of laminar and turbulentflows with a large number of spherical droplets that undergo evaporation orcondensation.

Abstract [sv]

Droppförångning (och kondensation) är en av de vanligaste fallen av flerfasflöde med fasförändring, både i naturen och i tekniska och industriella tillämpningar. Exempel är fallande regndroppar, dimma, aerosol-tillämpningar som elektroniskacigaretter och läkemedelsleverans via inandning, tekniska tillämpningar som sprayförbränning, våtskrubbning med sprayning, gasabsorption, spraytorkning samt flammsprayspyrolys. Flerfasflöde med fasförändring är ett utmanande ämne på grund av de sammanflätade fysikaliska fenomen som styr dess dynamik. Numerisk simulering är ett utmärkt verktyg som gör det möjligt för oss att få insikt i detaljerna i fysiken, ofta i fall då experimentella studier skulle vara för dyra, opraktiska eller begränsade. I det nuvarande arbetet fokuserar vi på simulering av förångning av små droppar. Vi utför simulering av förångning av en ren och två−komponentdroppe, som inkluderar detaljerad termodynamik samt varierande fysikaliska och transportegenskaper. Några av de slutsatser som dras inbegriper betydelsen av entalpitransport genom diffusion av olika ämnen i systemets termiska budget samt identifieringen och karakterisering av förångningsregimer för en azeotropiskdroppe. I den andra delen utvecklar vi en metod baserad på det nedsänkta rand konceptet för gränssnittskompletterad numerisk simulering av laminära och turbulenta flöden med ett stort antal sfäriska droppar som genomgår förångning eller kondensering.

Place, publisher, year, edition, pages
KTH Royal Institute of Technology, 2017
Series
TRITA-MEK, ISSN 0348-467X
Keywords
droplet, evaporation, phase change, multicomponent, immersed boundary, droppe, förångning, fasövergång, multikomponent, nedsånkt rand
National Category
Fluid Mechanics and Acoustics
Identifiers
urn:nbn:se:kth:diva-217614 (URN)978-91-7729-617-1 (ISBN)
Presentation
2017-12-18, E52, Osquars backe 14, Stockholm, 13:00 (English)
Supervisors
Note

QC 20171117

Available from: 2017-11-17 Created: 2017-11-15 Last updated: 2017-11-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1645 kB)70 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1645 kBChecksum SHA-512
7bb0e37cd34e064590a723cf0167c0bfbff7fd819d45781fcdff3b098e3f88e8a2f376aa49ee0705322d01b85b9339ed2c51119ab49ba2efb258ff67bf802515
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Lupo, GiandomenicoNiazi Ardekani, MehdiBrandt, LucaDuwig, Christophe
By organisation
Mechanics
Physical Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 70 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 68 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf