電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)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(chǎng)，被外加電場(chǎng)加速、細(xì)化，發(fā)生軸對(duì)稱的“Rayleigh”失穩(wěn)和“導(dǎo)電”失穩(wěn)。本論文研究了這兩種軸對(duì)稱失穩(wěn)現(xiàn)象。采用Giesekus非線性粘彈性流體本構(gòu)模型導(dǎo)出了細(xì)體射流的控制方程組，包括動(dòng)量守恒方程、電場(chǎng)平衡方程和電荷守恒方程等。采用小擾動(dòng)方法得到了分析穩(wěn)定性的頻散方程。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，討論了有關(guān)流體參數(shù)和電學(xué)參數(shù)對(duì)射流穩(wěn)定性的影響，并力圖從理論上分析有關(guān)失穩(wěn)現(xiàn)象的物理機(jī)制。 通過數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn)，增

2、大粘性、電導(dǎo)率、外加電場(chǎng)，減小彈性，有利于射流的“Rayleigh”穩(wěn)定性；增大外加電場(chǎng)、電導(dǎo)率不利于“導(dǎo)電”穩(wěn)定性；對(duì)于理想導(dǎo)體，增大表面電荷有利于射流的穩(wěn)定；對(duì)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(dǎo)電”模式產(chǎn)生的物理機(jī)理在于外加電場(chǎng)和表面電荷的耦合，在這種模式下