恒压下电流体动力脉冲射流中流体特性影响的数值研究
流体动力学
2023-09-13 v1
摘要
脉冲射流是电流体动力打印（EHDP）的常见工作模式之一，其过程高度受操作参数与材料特性影响。本文采用数值模拟研究了具有不同物理特性液体的脉冲射流过程。建立了电流体动力求解器，并采用电荷通量限制步骤以确保自由电荷的真实分布。模拟中观察到三种不同的喷射模态：振荡锥（OC）、阻塞射流（CJ）与稳定锥-射流（SJ）。我们发现三个与液体特性相关的无量纲数决定了喷射模态：奥内佐格数、Q0{\epsilon}r/Q 与 Q0/(QRe)。基于这些无量纲数，分析了液体特性对脉冲射流（OC 与 CJ）的作用。在 OC 中，射流断裂源于泰勒锥的显著振荡，主要受黏度与电导率影响。在 CJ 中，射流发射被锥-射流过渡区中过大的阻力终止。对于低、中黏度液体，当 {\epsilon}rRe 大于或小于 1 时，主导阻力分别为极化力或黏滞力。对于高黏度液体，黏滞力始终成为主要阻力。这些结果进一步揭示了脉冲射流的物理机制，并可用于指导其应用。
引用
@article{arxiv.2309.06277,
title = {Numerical study on the effects of fluid properties in electrohydrodynamic pulsating jet under constant voltage},
author = {Yaohui Lu and Songyi Zhong and Kai Leong Chong and Yang Yang and Tao Yue and Quan Zhang and Long Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06277},
year = {2023}
}