Научный отчет № 5147

Название

Влияние поверхностных электрических токов на электрогидродинамическое течение внутри и вне сферической капли.

Авторы

Тятюшкин А.Н.

Аннотация

Теоретически исследуется влияние поверхностных электрических токов на границе раздела слабопроводящих поляризующихся жидкостей на электрогидродинамические течения в этих жидкостях в постоянном электрическом поле. С учетом этого влияния решается задача об электрогидродинамическом течении внутри и вне сферической капли в приложенном однородном постоянном электрическом поле. Поверхностное натяжение капли считается достаточно большим, чтобы можно было пренебречь деформацией капли под действием приложенного электрического поля и электрогидродинамического течения. Предполагается, что объемные заряды в жидкостях отсутствуют. Плотность полного поверхностного электротока является суммой плотностей поверхностного электрического тока проводимости и поверхностного конвективного электротока. Считается, что ток проводимости подчиняется закону Ома. Из закона сохранения электрического заряда получено граничное условие для напряженности электрического поля, которое позволяет учесть влияние поверхностных электрических токов. Найдено, что для сферической капли влияние поверхностного тока проводимости, подчиняющегося закону Ома, можно учесть, увеличив значение объемной проводимости жидкости внутри капли в выражениях для напряженности электрического поля, скорости и давления течения, полученных без учета влияния поверхностных токов, на удвоенное отношение поверхностной проводимости к радиусу капли. Показано, что для учета влияния поверхностного конвективного электротока задачи об электрическом поле и об электрогидродинамическом течении необходимо решать совместно в отличие от случаев, когда влиянием поверхностных электрических токов пренебрегается или учитывается влияние только поверхностного тока проводимости, подчиняющегося закону Ома. Выписан критерий, позволяющий определить, в каких случаях влиянием поверхностного конвективного электротока можно пренебречь.

Год публикации

2011 г.

Объём

24 с.

Научный руководитель

Полянский В.А.

Ключевые слова

электрогидродинамика, вязкость, электрическое поле, электрический ток, поверхностный электрический ток.