發(fā)布時(shí)間：2017-12-14 09:16

  本文關(guān)鍵詞：靜電場(chǎng)中霧滴表面誘導(dǎo)電荷對(duì)霧滴破碎的影響

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【摘要】：為了研究靜電場(chǎng)在霧滴表面極化產(chǎn)生的誘導(dǎo)電荷對(duì)霧滴破碎的影響,通過帶電介質(zhì)球理論模型分析了靜電場(chǎng)中荷電霧滴表面的電場(chǎng)強(qiáng)度,推導(dǎo)了電位移、極化強(qiáng)度以及電場(chǎng)強(qiáng)度3者之間的關(guān)系,獲得了霧滴表面自由電荷以及誘導(dǎo)電荷表達(dá)式。研究分析了不同液體介質(zhì)在不同霧滴粒徑時(shí)表面達(dá)到最大電荷密度時(shí)的理論臨界場(chǎng)強(qiáng),并對(duì)柴油霧滴表面誘導(dǎo)電荷進(jìn)行了計(jì)算,獲得了典型電場(chǎng)強(qiáng)度下霧滴表面誘導(dǎo)電荷密度與最大電荷密度之間的關(guān)系,并分析了空氣臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),霧滴表面自由電荷與誘導(dǎo)電荷之和與Rayleigh極限之間的關(guān)系。研究表明:靜電場(chǎng)誘導(dǎo)的表面電荷對(duì)霧滴的破碎有著重要作用,霧滴極化后,在霧滴一側(cè)表面總的電荷密度顯著增強(qiáng),使得霧滴表面局部區(qū)域電荷密度接近或者達(dá)到Rayleigh極限;同時(shí),由于靜電場(chǎng)的存在,霧滴將受到與電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致的拉力,使得霧滴變成橢球體(趨向Taylor極限),增加了破碎的可能性。實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中,即使霧滴表面自由電荷和誘導(dǎo)電荷密度之和仍小于最大極限電荷密度,但由于Taylor極限、表面張力降低以及Reynolds數(shù)等其他因素的影響,霧滴仍將發(fā)生破碎。
【作者單位】： 江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;江蘇太湖鍋爐股份有限公司博士后科研工作站;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51106064) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程(編號(hào)略)~~
【分類號(hào)】：O441.1
【正文快照】： 2.江蘇太湖鍋爐股份有限公司博士后科研工作站,無錫214187)Effect of Induced Surface Charges on Droplets Breakup in Electrostatic FiledWANG Zhentao1,2,DONG Qingming1,WANG Junfeng1,GU Liping2(1.School of Energy and Power Engineering,Jiangsu University,Zhenjian

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