稳定电场下 Oldroyd-B 类型液滴的大变形

电场下视弹性液滴的变形是微流体力学、墨水喷射以及电水动力学操控复杂流体的核心问题。本研究使用基于 Basilisk 开源求解器的数值仿真，考察了受均匀电场作用的 Oldroyd-B 类型液滴的动力学。从六个区域 (PR_A⁺、PR_B⁺、PR_A⁻、PR_B⁻、OB⁺、OB⁻) 中选取代表性的导电率比 (σ_r) 和 介电常数比 (ε_r)。在第一阶和第二阶变形系数符号相同的区域 (PR_A⁻、PR_B⁻、OB⁺)，弹性对变形的影响可忽略不计。在 PR_A⁺ 区域，当电动力学卡门数超过临界值时，液滴发展出多瓣形状，弹性减小变形并随 Deborah 数 (De) 增加提升临界 Ca_E。在 PR_B⁺ 区域，液滴在临界 Ca_E 以上形成带锥端的形状，而在该阈值以下，稳态变形随 De 增加而减小，临界 Ca_E 显示非单调变化。在高 Ca_E 和 De 时，瞬态变形在达到稳态前出现最大值和最小值，偶尔在球形和棱角形之间振荡。在 OB⁻ 区域，液滴变形为椭圆形并在临界 Ca_E 以上破裂，变形幅度随 De 增加而增大，临界 Ca_E 随 De 降低；在低 Ca_E 和高 De 时，观察到凹陷和位置振荡。这些结果阐明了视弹性-电力学相互作用，为实际应用中的控制液滴行为提供指导。