Stabilität und Zerfallsdynamik hochgeladener Flüssigkeitströpfchen

高电荷液滴的稳定性和衰变动力学

• 批准号: 5407800
• 负责人: Professor Dr. Thomas Leisner
• 金额: --
• 依托单位: IMK - Atmosphärische Aerosolforschung (IMK- AAF)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5407800?language=en
• 关键词: Stabilit; und; Zerfallsdynamik; hochgeladener; Fl

Die Stabilität und Zerfallsdynamik elektrisch geladener sphärischer Flüssigkeitstropfen spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Gewittern und ist die Grundlage vieler technischer Anwendungen wie Elektrospray-Ionisation, Tintenstrahldruck oder elektrostatischer Lackierverfahren. Bereits 1882 wurde die Stabilität geladener Flüssigkeitstropfen von Lord Rayleigh analysiert und eine obere Grenze für die elektrische Ladung eines flüssigen Tropfens angegeben. Die Dynamik, die nach Überschreiten des Rayleigh-Limits zu einer asymmetrischen Spaltung führt, ist jedoch bis heute noch nicht eingehend untersucht und auch nicht theoretisch verstanden. Durch die experimentelle Analyse der Quadrupolschwingung solcher Tröpfchen gelang es uns kürzlich zu beweisen, dass die Ladungs-Instabilität bei einer Fissilität von eins auftritt und in Form eines jetförmigen Ausstoßes von Flüssigkeit erfolgt. Dieser experimentelle Durchbruch erlaubt es nun, systematisch die komplexe Hydrodynamik der Tropfenspaltung zu verfolgen. Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen soll die Frage nach der Universalität der von uns bereits an einem System beobachteten Vorgänge stehen. Wir wollen dabei den Einfluss von Temperatur, Viskosität und Leitfähigkeit der Flüssigkeit auf die Dynamik der Spaltung beobachten. Hierzu beantragen wir den Aufbau einer für derartige Experimente optimierten Apparatur.

Die Stabilität und Zerfallsdynamik elektrisch geladener Flüssigkeitstropfen spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Gewittern und ist die Grundlage vieler technischer Anwendungen wie Elektrosspray-Ionisation，Tintensrahldruck or der elektrostatischer Lackierverfahren. Bereits 1882 wurde die Stabilität geladener Flüssigkeitstropfen von Lord Rayleigh analysiert und eine obere Grenze für die elektrische Ladung eines flüssigen Tropfens angegeben.这种动力学，由于瑞利极限的非对称性而产生，至今还没有一个明确的概念，也没有一个理论上的解释。通过对四极坐标测量机的实验分析，我们可以看出，在一个由一个小部件产生的裂纹和一个由一个流体产生的射流的形式下，加载不稳定性是很小的。这一实验结果表明，系统地研究了复杂的流体动力学问题。我在Mittelpunkt unserer Untersuchungen soll die Frage nach der Universalität der uns bereits an einem System beobachteten Vorgänge stehen.我们将研究温度、粘度和流场对空间动力学的影响。Hierzu beantragen wir den Aufbau einer für derartige Experimente optierten Apparatur.