电场中静止皂泡的变形与不稳定性

在电场作用下发生界面变形是许多工业过程中的常见现象。特别是我们关注的是平行板电场中静止皂泡的动力学，这类泡沫表现出稳定的变形 regime 随后随之为�锥形不稳定性。通过侧视成像，我们跟踪平衡形状、向不稳定 regime 的转变，以及单一实验系统中前喷锥顶的动力学。在稳定 regime 中，半径轮廓被良好地描述为椭球拟合，初始泡沫大小跨度的数据在无量纲场 $E^*=\sqrt{\mathrm{Bo}_e}$ 条件下归一化到单一稳态分支上，其中电 Bond 数 $\mathrm{Bo}_e$ 定义为 $\varepsilon_0 E_0^2 R_0/(2\gamma)$。该分支的终点标志着向不稳定 regime 的转变。在不稳定性发生之后，锥顶锐化成一个夹角为 $30.0^{\circ}$ $\pm$ $0.6^{\circ}$ 的锥体，其夹角低于经典 Taylor 值。为量化后期前喷阶段，我们定义从瞬时锥顶到由终端锥几何确定的固定参考顶点之间的轴向距离 $b(t)$，并测量其演化。相应的速率随着喷流的接近而增长，近锥顶惯性-毛细模型捕捉到了作为近似的对数趋势。总体而言，这些测量在稳定的电毛细变形由单一稳态分支组织、导向冠状不稳定性和前喷动力学之间形成单一系统的实验基准。