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摘要
利用静电场可以实现不同流体介质内部输运过程的有效控制,这为基于电场的主动流动和传热控制技术、电场驱动泵、电雾化等一系列创新应用提供了基础.这些应用依赖于电场、电荷和流场间相互耦合关系的深入理解.本文对针-板电极结构介电液体在高压直流电场作用下的流动和电压-电流特性进行了实验研究.实验结果表明,对曲率0.1 mm的针电极,当针-板间距为30 mm而施加的电压的绝对值在5～6 kV时,液体处于稳定对流状态,流动方向为从针电极指向板电极,流动形态与浸没射流有一定的相似性.该流动是由电场作用在从针电极表面注入流体内部的自由电荷上的库仑力驱动产生的.通过对轴向速度、纵向速度和羽流宽度分析发现,流场中最大流动速度位于水平对称轴上.在稳态流动区间,随电压增强,流型基本保持不变,但流动强度增大.另外,实验结果表明同样幅值下施加负电压时电流值和流动强度均更大,羽流核心区位置也离针电极更远.
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