戴宇晴, 叶学民, 李春曦

(电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学)，河北保定071003)



电场作用下表面张力对液滴运动特征的影响

戴宇晴, 叶学民, 李春曦

(电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学)，河北保定071003)

为研究电场作用下表面张力对液滴运动特征的影响，基于润滑理论和漏介电质模型，在考虑受电场影响的表面张力变化的基础上，建立了电场作用下液滴铺展的演化模型，采用PEDCOL程序模拟了在不同底部电势影响下导电液滴的运动特征。研究表明：两极板间的液滴铺展过程不仅与电势类型有关，还与因电场作用下改变的表面张力有关；表面张力比例系数对液滴运动过程的影响总趋势大体相同，但最大液膜厚度和铺展半径的变化速率明显不同。施加均匀电势和线性电势时，并不改变液滴铺展的抛物线外形，随比例系数增大，液滴铺展加快；施加非线性电势时，可控制液滴的破裂过程；液滴铺展过程中，受表面张力变化影响最大的是线性电势，最小的为指数电势。

电场；表面张力；液滴

0 引言

微流控技术广泛应用于微电子、生物工程和纳米技术领域[1-3]，液滴运动与控制[4-6]是其中极为重要的方面，而表面张力是影响、甚至是控制微纳尺寸下液滴铺展与变形运动的关键因素。在电场作用下，电介质液体所含带电粒子在界面处的聚集或排斥作用在宏观上改变了液滴表面张力，进而影响微液滴的运动、变形、分裂及聚并[7-9]等行为。……