电场作用下液滴的变形及库仑分裂模式

作     者：王军锋 范志恒 王东保 陆帅全 WANG Junfeng;FAN Zhiheng;WANG Dongbao;LU Shuaiquan

作者机构：江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2021年第40卷第10期

页      面：5451-5458页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51761145011) 

主　　题：甲醇 荷电液滴 成像 变形 库仑分裂 模式相图 

摘      要：基于高速成像技术,本文对电场作用下甲醇液滴的显微形貌特征进行了可视化研究,精确捕捉了两相流体系中不同生长阶段的荷电液滴基于时间分辨特性的变形及库仑分裂演变行为,得到不同工况下荷电液滴的变形分裂过程及行为演化细节。基于液滴所受库仑力和介电泳力与周围流域的耦合作用,揭示了电场作用下不同生长阶段的液滴库仑分裂形成机理。结果表明,电场强度和液滴粒径是决定液滴变形及库仑分裂模式的主要因素,荷电液滴的变形及库仑分裂模式可以分为推压变形、顶部破碎、顶部-边端破碎、伞状破碎。结合量纲为1参数对液滴的变形及破碎特征进行了定量分析,随着电场强度的增大及液滴粒径的减小,液滴变形及顶部破碎的程度更加剧烈,液滴临界伞状破碎长度减小。