含卷入微气泡的柔性压电驱动喷墨通道的共振行为
流体动力学
2023-02-27 v1
摘要
卷入压电驱动按需滴落(DOD)打印头中的微气泡会扰乱微流体墨道中的声学特性，进而影响其喷射行为。本文通过理论建模与实验研究了墨道共振行为随微气泡尺寸及气泡数量的变化关系。该系统被建模为一组两个耦合谐振子：一个对应于柔性墨道，另一个对应于微气泡。预测与本征频率的测量结果高度吻合。研究发现，只要气泡的柔顺性主导于压电执行器的柔顺性，共振频率便与气泡尺寸无关。对耦合系统本征频率的准确描述需要计入因受限而导致的卷入微气泡惯性抗的增加。我们表明，受限气泡的惯性抗可通过简单的势流方法精确获得。该模型进一步由建模与实测微气泡共振曲线之间的高度吻合得到验证。因此，本工作为含卷入微气泡的柔性墨道耦合动力学提供了物理见解。
引用
@article{arxiv.2302.12549,
title = {Resonance behavior of a compliant piezo-driven inkjet channel with an entrained microbubble},
author = {Hans Reinten and Yogesh Jethani and Arjan Fraters and Roger Jeurissen and Detlef Lohse and Michel Versluis and Tim Segers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12549},
year = {2023}
}