Dinámica de un menisco en forma de elipse sobre una gota soportada por un sustrato bajo un campo eléctrico
Autores: Zaleski, Philip; Afkhami, Shahriar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Dinámica de un menisco en forma de elipse sobre una gota soportada por un sustrato bajo un campo eléctrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Conducta de gota
Gota dieléctrica
Potencial eléctrico
Altura de la gota
Separación de electrodos
Voltaje aplicado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se analiza el comportamiento de una gota conductora y una gota dieléctrica colocadas bajo un potencial eléctrico. Se encuentran expresiones para la altura de la gota en función de la separación de los electrodos y el voltaje aplicado, y se clasifican los parámetros del problema asociados con la ruptura y la eyección de gotas. Al igual que en trabajos teóricos anteriores, la interfaz de la gota se restringe a una forma elíptica. Sin embargo, a diferencia de trabajos previos, se tiene en cuenta la complejidad añadida de la condición de contorno en el electrodo. Para obtener una visión más clara de este problema, se aborda una gota bidimensional. Esto permite utilizar mapas conformes para resolver el potencial que rodea la gota, lo que da la fuerza eléctrica total hacia arriba sobre la gota que luego se equilibra con las fuerzas de tensión superficial y gravitacionales. En el caso conductor, la altura máxima de la gota se alcanza cuando la distancia entre el electrodo y la gota se vuelve suficientemente grande, en cuyo caso, la gota puede crecer de manera estable hasta aproximadamente 2.31 veces su altura inicial antes de que ocurran inestabilidades. En el caso dieléctrico, puede ocurrir histéresis para ciertos valores de separación de electrodos y permitividad relativa.
Descripción
Se analiza el comportamiento de una gota conductora y una gota dieléctrica colocadas bajo un potencial eléctrico. Se encuentran expresiones para la altura de la gota en función de la separación de los electrodos y el voltaje aplicado, y se clasifican los parámetros del problema asociados con la ruptura y la eyección de gotas. Al igual que en trabajos teóricos anteriores, la interfaz de la gota se restringe a una forma elíptica. Sin embargo, a diferencia de trabajos previos, se tiene en cuenta la complejidad añadida de la condición de contorno en el electrodo. Para obtener una visión más clara de este problema, se aborda una gota bidimensional. Esto permite utilizar mapas conformes para resolver el potencial que rodea la gota, lo que da la fuerza eléctrica total hacia arriba sobre la gota que luego se equilibra con las fuerzas de tensión superficial y gravitacionales. En el caso conductor, la altura máxima de la gota se alcanza cuando la distancia entre el electrodo y la gota se vuelve suficientemente grande, en cuyo caso, la gota puede crecer de manera estable hasta aproximadamente 2.31 veces su altura inicial antes de que ocurran inestabilidades. En el caso dieléctrico, puede ocurrir histéresis para ciertos valores de separación de electrodos y permitividad relativa.