Liquid droplets vaporization under free molecule gas beam conditions

Summary The present piece of research studies the vaporization of liquid droplets under rarefied gas beam conditions. The time dependent aspect of the phenomenon has been taken into account. In fact, during the vaporization, variations of the droplet's temperature, with influence upon the diameter's reduction rate, can occur. Numerical calculations relating to water droplets' vaporization have been made taking into account various values of the incident energy flux. The study should be considered as a theoretical approach to the analysis of the gas-liquid surface interaction phenomena. Moreover, according to C. S. Kurzius and F. H. Raab 1], the work can find its application in the study of the blackout suppressant methods in re-entry space vehicles.

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Sommario La presente ricerca studia l'evaporazione di gocce liquide investite da un fascio molecolare ipertermico, rarefatto. Il fenomeno è studiato da un punto di vista non stazionario; infatti, durante la vaporizzazione, si ha una forte variazione della temperatura media della goccia con conseguente influenza sulla velocità di riduzione del diametro. Sono stati eseguiti calcoli numerici relativi alla evaporazione di gocce d'acqua in flusso di gas ipertermico per fissati valori del flusso di energia incidente. Il presente lavoro è da considerarsi come premessa teorica allo studio del fenomeno fisico di interazione superficiale gas-liquido. Inoltre, secondo C. S. Kurzius ed F. H. Raab 1], trova la sua applicazione nello studio dei metodi di eliminazione del blackout nel rientro dei veicoli spaziali.

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This work, sponsored by the Centro Studi sulla Dinamica dei Fluidi of C.N.R., is a re-elaborated copy of a paper presented at the 6th Int. Symposium on Molecular Beams (9–12 July 1973, Cannes, France).