均匀电场诱导沉降液滴的横向迁移

我们在低表面电荷对流极限下，研究了在任意方向施加的均匀电场中沉降球形液滴的运动。我们解析求解了漏电介质液滴内部及周围的电势，并求解了斯托克斯速度场和压力场。我们通过电雷诺数幂次的微扰获得了液滴速度，该电雷诺数表征了电荷弛豫时间尺度与对流时间尺度的相对重要性。我们表明，当电场方向与沉降方向平行或正交时，由于同一方向上的非对称电荷分布，液滴速度仅在沉降方向上发生变化。然而，当电场同时施加于这两个方向时，取决于两种流体的介电常数和电导率，除了浮力驱动的沉降外，我们还会观察到液滴发生非直观的横向迁移。这些动力学特征可有效地用于在受控的电流体环境中操纵液滴。