Dropletvorming

Dropletvorming is het proces waarbij vloeistof wordt omgezet in kleine druppels die in een gasfase voorkomen. Het speelt een centrale rol in vernevelingstechnieken voor medicijnen en verf, in sprays en in natuurlijke verschijnselen zoals wolken.

De belangrijkste routes zijn atomisatie en condensatie. Atomisatie verdeelt vloeistof mechanisch of pneumatisch in druppels; condensatie ontstaat wanneer damp condenseert tot vloeistofdruppels bij verzadiging of supersaturatie.

Verder kunnen druppels groeien of krimpen door coalescentie en verdamping, en onder turbulentie ook uiteenvallen. De uiteindelijke grootteverdeling hangt af van vloeistofkenmerken (oppervlaktespanning, viscositeit, dichtheid), temperatuur en druk, en van de gebruikte techniek (spuitkop of luchtdruk).

Toepassingen en verschijnselen omvatten verneveling voor inhalatoren, spray drying in de voedings- en farmaceutische industrie, coatings en verfsystemen, en in de natuur wolkenvorming door condensatie van waterdamp.

Gemeten wordt de druppelgrootteverdeling met parameters zoals dv10, dv50 en dv90 of de Sauter-diameter. Meetmethoden omvatten optische technieken en laser-gebaseerde systemen (bijv. phase Doppler interferometrie) om grootte en stroomsnelheid te bepalen. Dropletvorming is zo een cruciaal begrip voor procesontwerp, luchtkwaliteit en gezondheidstoepassingen.