垂直周期性时变电场中水平粘性流体层的稳定性
流体动力学
2018-01-17 v1
摘要
本文研究了在垂直周期性时变电场作用下，两种粘性流体水平界面的稳定性，其中一种流体为导电流体，另一种为电介质流体。这两种流体被有限间距的电极所约束。通过 Floquet 理论，获得了边缘稳定性曲线，从而阐明了临界电压和波数对流体粘度的依赖关系。结果表明，粘度趋于零的极限与通过 Mathieu 方程预测的边缘稳定性曲线高度吻合。本文提出的获取边缘稳定性曲线的方法适用于任意但具有周期性的信号，正如对具有两个不同频率的信号情况的演示。作为特例，描绘了施加叠加直流偏置的交流电压时的边缘稳定性曲线。结果表明，由界面处电场引起的法向应力导致的模式耦合，引起了谐波模式和次谐波模式的出现。这与施加单频电压总是导致谐波模式的情况形成对比。谐波模式或次谐波模式何者最不稳定取决于激励信号的细节。研究还表明，电极间距对系统的稳定性具有显著影响。
引用
@article{arxiv.1705.10107,
title = {Stability of a horizontal viscous fluid layer in a vertical time periodic electric field},
author = {Aditya Bandopadhyay and Steffen Hardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10107},
year = {2018}
}