带电黏性液滴通过尖端流射的瑞利分裂
流体动力学
2019-02-25 v1
摘要
D. Duft、T. Achtzehn、R. Muller、B. A. Huber 和 T. Leisner 在 Nature 421, 128 (2003) 中的实验观察表明，带电液滴不稳定性依次演进的过程指向射流的形成及随后子液滴的发射，这是瑞利裂变过程的关键途径。尽管理论取得了可观进展，但通过数学模型对这种破裂途径的定量理解在很大程度上仍无定论。这一局限主要源于以下事实：通常采用的等势面静电边界条件在锥形端部附近可能不成立，而该处在裂变点附近经历奇异的快速动力学。有鉴于此，我们在黏性极限下于轴对称边界元法（BEM）框架内引入表面电荷动力学来解决该问题。放弃等势假设产生了弱切向电场应力，其被证明是射流出现及随后子液滴形成的关键贡献因素。模拟进一步预测，子液滴的尺寸与液滴电导率呈反幂律标度关系，且较小子代携带接近其瑞利极限的电荷。
引用
@article{arxiv.1902.08499,
title = {Rayleigh breakup of a charged viscous drop via tip-streaming},
author = {Neha Gawande and Y. S. Mayya and Rochish Thaokar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08499},
year = {2019}
}
备注
5 pages, 5 figures