力学与实践

作者：葛雨辰, 闾荔, 钱丽娟,

关键词：液滴撞壁, 电场, 模态, 表面润湿性,

液滴在电场作用下撞击固体表面这一物理现象在静电喷涂、微流控、高压输电线结冰等领域得到了广泛应用。本文通过可视化实验研究了液滴在外加电场下撞击壁面的运动过程及形态变化，尤其是回缩、拉伸及喷射阶段，同时考虑了电场强度、低韦伯数和表面润湿性对液滴动态行为的影响。结果表明：当撞击速度一定时，由于惯性力、重力、表面张力、静电力和黏滞耗散的共同作用，液滴撞击壁面的行为会随着场强的增大展现出3种不同的模态；电场强度的变化对液滴铺展系数无明显影响，但会显著促进液滴拉伸系数的增加；进一步得到了低韦伯数、电毛细数与模态之间的阈值关系；在强电场条件下，液滴的喷射现象导致液量损失，且随着壁面润湿性的改变，液滴残留的液量和达到喷射状态的时间均展现出差异性。本文结果可为电场调控液滴动力学行为提供理论依据，并对优化静电喷涂精度、开发新型微流控芯片具有参考价值。

来源：2025年第4期

《力学与实践》期刊编辑部

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