電場驅動射流的穩(wěn)定性研究.pdf

1、聚合物溶液從管嘴處高速噴入電場，被外加電場加速、細化，發(fā)生軸對稱的“Rayleigh”失穩(wěn)和“導電”失穩(wěn)。本論文研究了這兩種軸對稱失穩(wěn)現(xiàn)象。采用Giesekus非線性粘彈性流體本構模型導出了細體射流的控制方程組，包括動量守恒方程、電場平衡方程和電荷守恒方程等。采用小擾動方法得到了分析穩(wěn)定性的頻散方程。根據(jù)數(shù)值計算結果，討論了有關流體參數(shù)和電學參數(shù)對射流穩(wěn)定性的影響，并力圖從理論上分析有關失穩(wěn)現(xiàn)象的物理機制。 通過數(shù)值計算發(fā)現(xiàn)，增

2、大粘性、電導率、外加電場，減小彈性，有利于射流的“Rayleigh”穩(wěn)定性；增大外加電場、電導率不利于“導電”穩(wěn)定性；對于理想導體，增大表面電荷有利于射流的穩(wěn)定；對于理想絕緣體，增大表面電荷，有利射流的長波穩(wěn)定性，不利于射流的短波穩(wěn)定性。 “Rayleigh”模式取決于慣性力和表面張力的平衡。射流帶電，產(chǎn)生徑向斥力，徑向斥力也影響射流的“Rayleigh”穩(wěn)定；“導電”模式產(chǎn)生的物理機理在于外加電場和表面電荷的耦合，在這種模式下