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第1章 绪论 1

1.1 电场作用下液滴动力学特性的研究意义 1

1.1.1 静电雾化 1

1.1.2 电破乳及电分散 2

1.1.3 微流控技术 3

1.2 电场作用下液滴动力学特性的研究进展 3

1.2.1 静电雾化中荷电液滴的动力学特性 3

1.2.2 电场作用下液-液系统中离散液滴的动力学特性的基础研究 6

1.2.3 与液滴动力学特性有关的电破乳应用研究 7

1.3 本书的主要内容 8

1.3.1 电场中单液滴的动力学特性研究 8

1.3.2 静电雾化过程中荷电液滴群的运动特性 8

1.3.3 双毛细管静电雾化中液滴运动特性 9

1.3.4 电场中液滴的聚结特性 9

1.4 静电的性质 9

1.4.1 电荷、点电荷与库仑定律 9

1.4.2 静电场与电场强度 10

1.4.3 电位和电位差 11

1.4.4 高斯定理 11

1.4.5 电偶极子 12

1.4.6 电荷分布与电荷密度 14

1.4.7 导体和电介质 14

1.4.8 静电容量 15

1.4.9 静电场的能量 16

1.4.10 物体带电方式 16

参考文献 17

第2章 电场作用下单个液滴动力学特性 21

2.1 电场中单液滴运动特性 21

2.1.1 单液滴受力分析 21

2.1.2 液滴所受静电力与其他力的比较 26

2.1.3 电场中单液滴运动 26

2.2 电场中球形电介质液滴的场强分布及极化电荷分布 28

2.3 液滴在电场中的变形特性 32

2.3.1 液滴变形理论分析 32

2.3.2 电场作用下油中水滴变形的实验研究 35

2.3.3 均匀电场中液滴变形的耗散粒子动力学模拟 39

参考文献 48

第3章 静电雾化过程中液滴动力学特性及应用 51

3.1 静电雾化原理 51

3.2 人工神经网络在液滴平均滴径预测中的应用 53

3.2.1 实验配置 54

3.2.2 液滴直径预测方法 54

3.2.3 预测结果及分析 57

3.2.4 结论 57

3.3 静电雾化中不同雾化空间液滴带电量的实验测试 58

3.3.1 实验配置及测试方法 58

3.3.2 实验结果及分析 60

3.3.3 结论 62

3.4 静电雾化过程中液滴的尺寸及电荷密度联合分布模拟 62

3.4.1 模型建立 63

3.4.2 数值计算方法 66

3.4.3 预测结果分析 67

3.4.4 结论 70

3.5 静电雾化中荷电液滴的运动模拟 71

3.5.1 理论模型 71

3.5.2 计算过程说明 76

3.5.3 模拟结果分析 79

3.6 液液静电雾化过程中液滴运动特性 87

3.6.1 理论模型 88

3.6.2 实验测试 90

3.6.3 模拟过程 93

3.6.4 模拟结果分析 95

3.6.5 结论 99

3.7 采用高压静电雾化法制备油水乳化液的实验研究 100

3.7.1 实验配置 100

3.7.2 实验结果及分析 101

3.7.3 结论 108

参考文献 109

第4章 双毛细管静电雾化中液滴动力学特性 113

4.1 双毛细管及多毛细管静电雾化简介 113

4.2 相位多普勒测试技术简介 115

4.2.1 SCD-23二维激光相位多普勒粒径测速仪主要技术指标 115

4.2.2 测试原理及系统组成 116

4.3 双毛细管静电雾化的实验研究 120

4.3.1 双毛细管雾化模式 120

4.3.2 双毛细管雾化中液滴速度及尺寸的实验研究 123

4.3.3 液滴沉积特性的实验测试 126

4.4 双毛细管静电雾化过程中液滴运动模拟 128

4.4.1 理论模型 129

4.4.2 计算过程说明 132

4.4.3 计算结果分析 134

4.5 结论 141

参考文献 142

第5章 电场作用下油中水滴的聚结特性及应用 145

5.1 液滴电聚结原理 145

5.2 油水系统中两个临近液滴的聚结特性 147

5.2.1 两个相邻液滴聚结过程的实验研究 147

5.2.2 两相邻液滴聚结过程理论模拟 151

5.2.3 结论 157

5.3 油水系统中荷电离散液滴运动特性 158

5.3.1 不考虑液滴运动中因聚结而引起的液滴尺寸的变化 158

5.3.2 考虑液滴运动中因聚结而引起的液滴尺寸的变化 168

5.3.3 结论 177

参考文献 179