電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下液滴的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、微納尺度流體在電場(chǎng)中的流動(dòng)過程及動(dòng)力學(xué)特性的研究是學(xué)科交叉的研究熱點(diǎn)之一。隨所研究液滴尺度的減小，電場(chǎng)中表面張力的變化將對(duì)流體的流動(dòng)過程及動(dòng)力學(xué)特性產(chǎn)生重要影響。電場(chǎng)對(duì)液滴聚并過程影響的研究也具有極大的應(yīng)用潛力。本文采用理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法，基于潤(rùn)滑理論和漏介電質(zhì)模型，針對(duì)兩極板間導(dǎo)電液滴的運(yùn)動(dòng)過程，建立了電場(chǎng)作用下兩極板間液滴鋪展和聚并的演化模型，采用PEDCOL程序模擬并研究了在不同底部電勢(shì)影響下導(dǎo)電液滴的運(yùn)動(dòng)特征和聚并過

2、程，主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)兩極板間的液滴鋪展過程不僅與電勢(shì)類型有關(guān)，還與因電場(chǎng)作用下改變的表面張力有關(guān)，表面張力比例系數(shù)對(duì)液滴運(yùn)動(dòng)過程的影響總趨勢(shì)大體相同，但最大液膜厚度和鋪展半徑的變化速率明顯不同。施加均勻電勢(shì)和線性電勢(shì)時(shí)，并不改變液滴鋪展的拋物線外形，隨比例系數(shù)增大，液滴鋪展加快；施加非線性電勢(shì)時(shí)，液膜中心出現(xiàn)的凹坑時(shí)間也隨之變長(zhǎng)，減小破斷可能性；通過施加指數(shù)形式電勢(shì)時(shí)可控制液滴的破裂過程；液滴鋪展過程中，受表面張力變