高导电液体电喷雾发射过程的模拟
流体动力学
2022-11-30 v1 计算物理
摘要
采用电流体动力学数值模型探究中等与高电导率液体在电喷雾条件下的发射行为。采用结合含电荷弛豫考虑的漏电介质模型的流体体积法(VOF)以守恒电荷,精确模拟锥-射流形成与液滴破碎。模型经实验验证,与发射子液滴的粒径及荷质比均吻合良好。模型考察了操作条件(如流速与电压)及流体性质(如表面张力、电导率与黏度,涵盖中等与高导电情形)。对高电导率与高表面张力,结果显示高电荷浓度连同弯月面与凸锥形导致发射液滴更高的荷质比,而较低电导率与表面张力趋向凹锥形状与较低荷质比液滴。在大范围无量纲流速与电雷诺数下考察了主体液体内再循环流。对最小稳定流速下的高导电液体发射,锥尖附近出现附加再循环胞,表明轴对称不稳定性的起始。
引用
@article{arxiv.2111.10383,
title = {Simulation of Electrospray Emission Processes for Highly Conductive Liquids},
author = {Henry Huh and Richard E. Wirz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10383},
year = {2022}
}
备注
submitted to Journal of Fluid Mechanics