電場作用下液滴的動力學特征

葉學民，趙盼盼，張潤盤，李春曦

(1. 華北電力大學 電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室, 河北 保定 071003；2. 河北省電力勘測設計研究院，河北 石家莊 050031)

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電場作用下液滴的動力學特征

葉學民1，趙盼盼1，張潤盤2，李春曦1

(1. 華北電力大學 電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室, 河北 保定 071003；2. 河北省電力勘測設計研究院，河北 石家莊 050031)

基于漏電介質模型和潤滑理論，建立了電場作用下兩極板間液滴運動特征的理論模型，采用PDECOL數值模擬了不同底部電勢下液滴的動力學特征及多種參數的影響，討論了主要特征量的變化率。結果表明：線性底部電勢的突出影響表現在促進液滴整體偏移現象上，具有減緩液滴鋪展、抑制液膜破斷的作用；非線性電勢的影響體現在液滴自由界面呈波狀形態，或液滴中心內陷，逐漸破裂為子液滴、并向兩側分離的特征，提高電毛細力數有助于分裂液滴、增大電極間距則可減緩液滴運動；交流電場作用下，液滴作周期性振蕩運動、呈扁長外形，提高電壓幅值加劇液滴破裂或重組特征。

電場；液滴；動力學特性；鋪展；振蕩

0　引　言

導電液滴在電場作用下，在其表面形成自由電荷，附加的麥克斯韋應力通過改變其電水動力學特性，進而影響其鋪展，破裂和重組特征[1-3]， 由此可對液膜的運動過程進行有效控制。如鍍膜、石油開采、靜電噴霧、噴墨式打印、礦物浮選和濕式電除塵器的優化等都涉及電水動力學問題[4]。

電場對液滴運動過程的作用通常采用漏介電質模型，通過構造不同類型的電場進而研究液滴的運動特征。……