电场作用下液滴的动力学特征.pdf

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1、第43卷第4期华北电力大学学报V0l_43．No．42016年7月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJu1．，2016doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2016．04．15电场作用下液滴的动力学特征叶学民，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)摘要：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

2、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。关键词：电场；液滴；动力学特性；铺展；振荡中图分类号：0363；TQ021文献标识码：A文章编号：1007—2691(2016)04—0094—10DynamicCharacteristicso

3、fDropletinPresenceofElectricFieldYEXuemin，ZHAOPanpan，ZHANGRunpan，LIChunxi(1．KeyLaboratoryofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2．HebeiElectricPowerDesign＆ResearchInstitute，Shijiazhuang050031，China)Abstract：Theoreticalmo

4、delwasestablishedbasedontheleakydielectricmodelandlubricationtheorytoanalyzethedynamiccharacteristicsofadropletbetweentwoelectrodeplatesinthepresenceofelectricfield．ThePDECOLcodewasusedtoperformnumericalsimulationandinvestigatethedynamiccharacteristicsofadropletunderdifferenttypesofbottom

5、electricpotentialandtheeffectsofimportantparameters，andthechangerateofmaincharacteristicquantitywasdiscussed．Theresultsshowthattheobviouseffectoflinearbottomelectricpotentialistopromotethedropletdevi—ation，toslowdownspreadingrateandtoinhibitfilmrupture．Thenonlinearelectricpotentialleadsto

6、thewavyfeatureonthefleeinterface，ortheinvaginationofdropletcenterandthenthedropletsplitsintosmalldropletsandmovesto—wardtwosides．Increasingelectriccapillaryforcecanpromotethesplitofdroplet，whileexpandingthedistancebe-tweenelectrodescanslowdownthedropletmovement．UndertheACelectricfield，the

7、dropletoscillatesperiodically，andpresentsaslongflatshape；thedropletruptureorrecombinationcanbeintensifiedbytheincreaseofvoltage．Keywords：electricfield；droplet；dynamiccharacteristics；spreading；oscillation电荷，附加的麦克斯韦应力通过改变其电水动力0引言学特性，进而影响其铺展，破裂和重组特征¨。，由此可对液膜的运动过程进行有效控制