KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Spatio-temporal characterization of the three-dimensional wave dynamics in falling film flows over rectangular corrugations

Düll, Andrea 1; Lehmann, Jannick 1; Börnhorst, Marion; Ateş, Cihan ORCID iD icon 2; Häber, Thomas ORCID iD icon 3; Deutschmann, Olaf ORCID iD icon 1,3
1 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Falling film flows over rectangular corrugations can exhibit intense time-oscillatory interfacial motion. This is of considerable interest for heat and mass transfer applications, where structured surfaces play a crucial role in process intensification. Our contribution relies on high-speed imaging and image processing based on an internally referenced light absorption method to obtain a full spatio-temporal characterization of the structure-induced wave evolution. After validating the customized experimental technique, particular emphasis is placed on identifying relationships between the steady and transient characteristics of aqueous falling film flows under operating conditions relevant to, e.g., falling film absorbers for CO2\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\text {CO}_2$$\end{document} capture applications. The transient film instabilities are found to evolve from an initially steady film flow. In the investigated Reynolds number range, inertia-controlled liquid overshoot in wall-normal direction at the structure element's upstream edges plays a crucial role in the overall flow destabilization. ... mehr


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000180171
Veröffentlicht am 18.03.2025
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1007/s00348-025-03978-2
Scopus
Zitationen: 1
Web of Science
Zitationen: 1
Dimensions
Zitationen: 2
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)
Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP)
Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 04.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0723-4864, 1432-1114
KITopen-ID: 1000180171
Erschienen in Experiments in Fluids
Verlag Springer
Band 66
Heft 4
Seiten 71
Vorab online veröffentlicht am 11.03.2025
Nachgewiesen in Dimensions
Web of Science
Scopus
OpenAlex
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 13 – Maßnahmen zum Klimaschutz
KIT – Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page