Die Tröpfchengröße ist ein Nebenprodukt der Zerstäubung, und die Zerstäubung ist der Prozess der Tröpfchenbildung. Dieser beginnt damit, dass Flüssigkeit durch eine Düse gedrückt wird. Die in der Flüssigkeit gespeicherte Energie sowie die Form des Düsenkörpers und der Düsenspitze bewirken, dass die Flüssigkeit in Form kleiner Stränge austritt. Diese Fäden zerfallen dann weiter in sehr kleine „Stückchen“, die wir als Tropfen, Tröpfchen oder Flüssigkeitspartikel bezeichnen. Die Zerstäubung ist also im Wesentlichen das Zerfallen einer Flüssigkeit beim Austritt aus einer Öffnung.
Um sich das besser vorzustellen, denken Sie an eine an einem Wasserschlauch befestigte Sprühdüse. Wenn Sie den Auslöser der Düse betätigen, spritzt Wasser heraus, meist zunächst als dichter Sprühnebel, der sich in Tröpfchen auflöst, je weiter er von der Düsenspitze entfernt ist. So ähnlich wie im GIF nebenan.
Das ist natürlich sehr amüsant, veranschaulicht aber auch hervorragend, wie der Sprühnebel die Düse in einem kompakten Strahl verlässt, sich dann ausbreitet und in Fäden und schließlich in kleine Tröpfchen auflöst. Würde man sich diese Tröpfchen genauer ansehen, würde man feststellen, dass jedes einzelne in Form und Größe ein wenig anders ist. Diese Bandbreite an Tröpfchengrößen wird als Tröpfchengrößenverteilung des Sprühstrahls bezeichnet.
Nun sind unsere Sprühdüsen weitaus ausgefeilter als die, die man an einen Schlauch anschraubt, und jede einzelne ist genau darauf abgestimmt, eine ganz bestimmte Sprühform, ein bestimmtes Sprühmuster und eine bestimmte Tröpfchengrößenverteilung zu erzeugen. Die Form der Düsenöffnung ist präzise konstruiert, um ein bestimmtes Sprühmuster zu erzeugen, beispielsweise einen Hohlkegel, einen Vollkegel, einen Flachstrahl oder einen Nebel (unter anderem). Jedes dieser Muster erzeugt zudem eine spezifische Tröpfchengrößenverteilung, die für die jeweilige Anwendung entscheidend ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Wenn unsere Ingenieure von der Tröpfchengröße eines Sprühstrahls sprechen, beziehen wir uns eigentlich auf dessen Tröpfchengrößenverteilung, also den beabsichtigten Bereich der Tröpfchengrößen.
Nächster Teil der Reihe: Warum die Tröpfchengrößenverteilung für (fast) jede Anwendung wichtig ist
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