矩形波电场下液滴聚并机制

摘要

在外加电场作用下油中悬浮液滴会发生剧烈的极化变形，此时有网格方法难以捕捉液滴界面的局部细节，而无网格粒子方法在液滴界面的捕获方面具有优势。建立光滑粒子流体动力学(SPH)和有限容积法(FVM)耦合模型，采用FVM求解节点电场力并传递给SPH粒子，使用SPH方法计算受力和更新粒子的位置信息，通过电场和流场的耦合提高界面捕捉和数值模拟精度，并将数值结果与已发表的试验数据进行比较和验证；在此基础上研究矩形波电场下液滴聚并行为，体现液滴聚并的界面演变过程并分析界面张力的变化规律。结果表明，在矩形波电场下两液滴以振荡的形式不断靠近，界面张力在液滴对靠近过程中起到阻碍作用，而在液滴对融合过程中起促进作用。

关键词

光滑粒子流体动力学 / 有限容积法 / 液滴聚并 / 界面张力