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J-GLOBAL ID：200902290287542577   整理番号：08A0533325

電気流体力学的尖端流と液体円錐からの荷電液滴の放出

Electrohydrodynamic tip streaming and emission of charged drops from liquid cones

著者 (4件)： COLLINS Robert T. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  JONES Jeremy J. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  HARRIS Michael T. (Purdue Univ., Indiana, USA) ,  BASARAN Osman A. (Purdue Univ., Indiana, USA)
資料名： Nature Physics  (Nature Physics)
巻： 4  号： 2  ページ： 149-154  発行年： 2008年02月 
JST資料番号： W2060A  ISSN： 1745-2473  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 4世紀前,電場によって液体表面が変形することが初めて観測された。更に,十分に強い電場が液体界面を不安定にし,この結果,周囲空気から液滴が分離されることも,Zelenyによって証明されている。最近,このZelenyの実験は,再度実施され,不安定界面が円錐形状を取ることが明らかとされている。この円錐状の界面は,”Taylorコーン”と呼ばれる。通常,液滴に分裂する液滴流,或いは微細ジェットは,コーン尖端部から発生する。このような電気流体力学的(EHD)尖端流,つまり,コーンジェット現象は,エレクトロスプレーと呼ばれ,自然現象や科学技術において広く発生する。本稿では,微小導体膜からのEHD尖端流中に発生するコーン形成,ジェット放出,そしてジェット分裂機構の総合的な実態を解明するシミュレーションと実験を行った。まず,シミュレーションによって予測された液体膜からのEHD尖端流と実験で観測されたEHD尖端流を示した。本シミュレーションでは,液体をTaylor-Melcher漏出誘電体,つまり半絶縁体とした。そして,実験とシミュレーション結果は良好な一致が示され,実験結果からは,尖端流の動学が軸対称であることが示された。このため,無次元軸対称ナビエ-ストークス系を解くことで,EHD尖端流を解析した。更に,シミュレーションからは,液体が完全に導体であるか,或いは完全に絶縁体である場合,EHD尖端流が発生しないことが示された。このことは,尖端流分裂から生じる液滴のサイズを予測するスケーリング則の開発を可能とするものである。

シソーラス用語： *電気流体力学 ,  液滴 ,  *電場効果 ,  *円錐 ,  *噴流 ,  計算機シミュレーション ,  不安定性 ,  計算機利用 ,  利用
準シソーラス用語： 液面

分類 (1件)： 噴流  (BC02080F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 電気流体力学 ,  尖端 ,  円錐 ,  荷電 ,  液滴 ,  放出