電場對非平整基底上液滴鋪展特性的影響

趙盼盼，戴宇晴，葉學民，李春曦

(華北電力大學 能源動力與機械工程學院，河北保定071003)

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電場對非平整基底上液滴鋪展特性的影響

趙盼盼，戴宇晴，葉學民，李春曦

(華北電力大學 能源動力與機械工程學院，河北保定071003)

基于潤滑理論和漏介電質模型，通過建立電場作用下非平整基底上液滴鋪展的演化模型，利用PEDCOL程序模擬了導電液滴在非平整基底上的鋪展特征。結果表明：非平整基底有助于加快液滴的鋪展速度，其中，鋸齒狀基底下液滴的鋪展速率最大；底部電勢為恒定值時，電場對液滴鋪展起抑制作用；線性底部電勢將誘導液滴中心出現偏移現象，且液膜輪廓呈現與基底外形相似的特征；增加基底波數或高度，均有利于液滴鋪展，但其影響總體較小。

電場；液滴；鋪展；非平整基底

0　引言

放置在固體表面或預置液膜上的導電液滴，在電場作用下呈現鋪展、破裂、重組或電潤濕等現象，其影響因素包括麥克斯韋應力、電毛細力和分離壓等，通過改變電場可顯著改變導電液滴的運動學特征，這一過程在礦物浮選、濕式電除塵優化及醫療等領域有著廣泛的應用和前景[1-3]。

帶電液滴與壁面接觸面間的相互作用引出許多值得探討的電水動力學問題，有研究者通過在基底表面人為設置凹坑或傾斜基底來研究液膜在基底表面的熱質傳遞性能。文獻[14]研究了零雷諾數時液膜在電場作用下沿傾斜波紋狀基底上的鋪展，發現隨韋伯數增大，液膜鋪展速度加快且鋪展愈加穩定。……