叶学民，赵盼盼，张润盘，李春曦

(1. 华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室, 河北 保定 071003；2. 河北省电力勘测设计研究院，河北 石家庄 050031)



电场作用下液滴的动力学特征

叶学民1，赵盼盼1，张润盘2，李春曦1

(1. 华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室, 河北 保定 071003；2. 河北省电力勘测设计研究院，河北 石家庄 050031)

基于漏电介质模型和润滑理论，建立了电场作用下两极板间液滴运动特征的理论模型，采用PDECOL数值模拟了不同底部电势下液滴的动力学特征及多种参数的影响，讨论了主要特征量的变化率。结果表明：线性底部电势的突出影响表现在促进液滴整体偏移现象上，具有减缓液滴铺展、抑制液膜破断的作用；非线性电势的影响体现在液滴自由界面呈波状形态，或液滴中心内陷，逐渐破裂为子液滴、并向两侧分离的特征，提高电毛细力数有助于分裂液滴、增大电极间距则可减缓液滴运动；交流电场作用下，液滴作周期性振荡运动、呈扁长外形，提高电压幅值加剧液滴破裂或重组特征。

电场；液滴；动力学特性；铺展；振荡

0　引　言

导电液滴在电场作用下，在其表面形成自由电荷，附加的麦克斯韦应力通过改变其电水动力学特性，进而影响其铺展，破裂和重组特征[1-3]， 由此可对液膜的运动过程进行有效控制。如镀膜、石油开采、静电喷雾、喷墨式打印、矿物浮选和湿式电除尘器的优化等都涉及电水动力学问题[4]。

电场对液滴运动过程的作用通常采用漏介电质模型，通过构造不同类型的电场进而研究液滴的运动特征。……