Abstract Multiple droplet impact on a heated sapphire glass is experimentally investigated to compare the hydrodynamic behavior of single and multiple droplet cases employing high-speed imaging techniques. Experiments are performed for a wide range of surface temperatures (23 °C – 350 °C) and different Weber numbers. By using an image analysis software, the hydrodynamic behavior of the multiple droplets after the impact, uprising sheets and effective spreading areas are examined. Results indicate that, compared to a single droplet, the simultaneous impact of multiple droplets show rather different dynamics owing to the involved interaction phenomena. Besides, it is found that horizontal spacing and Weber number have strong effects on the effective spreading area and uprising sheet. The higher uprising sheet means the less spreading area and the less heat transfer from the heated surface. Furthermore, it is observed that for a larger horizontal spacing between the droplets, liquid lamellas lose more energy because of viscous dissipation and this causes forming weaker and delayed uprising sheet. In addition, increasing surface temperature decreases viscosity of the liquid causing more instabilities at the uprising sheet. Subsequently, uprising sheet smashes into several small pieces earlier since relative molecular motion is easier with increasing temperature. This paper introduces one of the limited experimental studies for the simultaneous multiple droplet impact on the heated surface and provides real-time high quality images and data.

中文翻译：

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多液滴同时撞击及其在加热表面上的相互作用

摘要 通过实验研究了多个液滴对加热的蓝宝石玻璃的撞击，以比较采用高速成像技术的单个和多个液滴情况下的流体动力学行为。实验针对广泛的表面温度 (23 °C – 350 °C) 和不同的韦伯数进行。通过使用图像分析软件，检查了撞击后多个液滴的流体动力学行为、起落片和有效扩散区域。结果表明，与单个液滴相比，由于涉及的相互作用现象，多个液滴的同时影响表现出相当不同的动力学。此外，发现水平间距和韦伯数对有效铺展面积和起升片有很强的影响。较高的上升片意味着较小的扩散面积和较少的受热表面传热。此外，观察到对于较大的液滴之间的水平间距，液体薄片由于粘性耗散而损失更多能量，这导致形成较弱且延迟的起升片。此外，增加表面温度会降低液体的粘度，从而导致上升片的不稳定。随后，随着温度升高，相对分子运动更容易，因此起义片更早地粉碎成几个小块。本文介绍了一项有限的实验研究，用于同时对加热表面的多个液滴撞击，并提供实时的高质量图像和数据。观察到，对于较大的液滴之间的水平间距，液体薄片由于粘性耗散而损失更多能量，这导致形成较弱且延迟的起升薄片。此外，增加表面温度会降低液体的粘度，从而导致上升片的不稳定。随后，随着温度升高，相对分子运动更容易，因此起义片更早地粉碎成几个小块。本文介绍了一项有限的实验研究，用于同时对加热表面的多个液滴撞击，并提供实时的高质量图像和数据。观察到，对于较大的液滴之间的水平间距，液体薄片由于粘性耗散而损失更多能量，这导致形成较弱且延迟的起升薄片。此外，增加表面温度会降低液体的粘度，从而导致上升片的不稳定。随后，随着温度升高，相对分子运动更容易，因此起义片更早地粉碎成几个小块。本文介绍了一项有限的实验研究，用于同时对加热表面的多个液滴撞击，并提供实时的高质量图像和数据。增加表面温度会降低液体的粘度，从而导致上升片的不稳定。随后，随着温度升高，相对分子运动更容易，因此起义片更早地粉碎成几个小块。本文介绍了一项有限的实验研究，用于对受热表面同时影响多个液滴，并提供实时的高质量图像和数据。增加表面温度会降低液体的粘度，从而导致上升片的不稳定。随后，随着温度升高，相对分子运动更容易，因此起义片更早地粉碎成几个小块。本文介绍了一项有限的实验研究，用于同时对加热表面的多个液滴撞击，并提供实时的高质量图像和数据。