电场中重力引起的未带电云滴碰撞

我们研究了在外部电场存在下，在重力作用下沉降的未带电导电液滴的碰撞。先前的研究推导了电场诱导吸引力的近场渐近表达式，表明该力可以克服润滑阻力，并在有限时间内驱动两个球形导体之间的表面接触。然而，对于在空气中运动的液滴，当液滴间距接近空气分子的平均自由程时，传统的润滑理论失效。为了考虑这一点，我们引入非连续介质流体动力学效应，以估计电场诱导力作用下的重力驱动碰撞效率。本研究考察了外部电场如何影响不等大小沉降液滴对的轨迹。通过分析它们的运动，我们计算了碰撞效率，并探讨了碰撞效率对液滴大小比、电场强度、电场与重力之间的夹角以及控制电场诱导力和范德华力的关键无量纲参数的依赖关系。我们的研究结果表明，电场诱导力显著提高了碰撞效率，突显了其在液滴合并动力学中的关键作用。