Abstract

For investigating the influence of various parameters on the droplet deformation under the AC electric field condition, a simulation model for the droplet deformation in immiscible two fluids was established based on the phase field method. The distribution of flow field and electric field force are analyzed by simulation; the effects of electric field frequency, electric field intensity, droplet diameter, surface tension and continuous phase viscosity on the droplet deformation are simulated under the half-sinusoidal wave electric field condition. The simulation is performed in the low frequency half-sinusoidal waveform electric field. The simulation results show that the frequency of droplet oscillation is the same as that of the electric field. With the increase of electric field intensity and droplet diameter, the droplet deformation increases. However, the increase presents exponentially and linearly, respectively. Besides, the droplet deformation decreases exponentially with the surface tension increasing, and linearly with the continuous phase viscosity increasing. Under the condition of small deformation, there exists a linear relationship between the droplet maximum deformation and the Weber Number. More important, the influence of various factors on the deformation from strong to weak is electric field intensity, droplet diameter, surface tension, electric field frequency, continuous phase viscosity. And there is interaction between these factors. The simulation results provide theory evidence for the further research on electrostatic coalescence mechanism and the development of effective and compact electrostatic coalescence equipment.

抽象的

为了研究交流电场条件下各种参数对液滴变形的影响，基于相场法建立了两种互不相溶的流体中液滴变形的仿真模型。通过仿真分析了流场和电场力的分布。在半正弦波电场条件下，模拟了电场频率，电场强度，液滴直径，表面张力和连续相粘度对液滴变形的影响。在低频半正弦波形电场中进行仿真。仿真结果表明，液滴的振荡频率与电场的频率相同。随着电场强度和液滴直径的增加，液滴变形增加。但是，增长分别呈指数和线性关系。此外，液滴变形随着表面张力的增加呈指数下降，并且随着连续相粘度的增加呈线性变化。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。增长分别呈指数和线性关系。此外，液滴变形随着表面张力的增加呈指数下降，并且随着连续相粘度的增加呈线性变化。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。增长分别呈指数和线性关系。此外，液滴变形随着表面张力的增加呈指数下降，并且随着连续相粘度的增加呈线性变化。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。液滴变形随着表面张力的增加呈指数下降，并且随着连续相粘度的增加呈线性变化。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。液滴变形随着表面张力的增加呈指数下降，并且随着连续相粘度的增加呈线性变化。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。在小变形的条件下，液滴最大变形与韦伯数之间存在线性关系。更重要的是，各种因素对从强到弱的变形的影响是电场强度，液滴直径，表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。表面张力，电场频率，连续相粘度。这些因素之间存在相互作用。仿真结果为进一步研究静电聚结机理和开发高效紧凑的静电聚结设备提供了理论依据。