Figure 65. Comparison between theory, based on the slender-jet
description (253), (255) and experiment with an ethylene glycol jet
at Q = 2.78 × 10−9 m3 s−1. Reprinted from [371], copyright 1999,
with permission from Elsevier.
Figure 64 shows an essentially stationary situation. A
problem that has been addressed only very recently is how
the cone-jet state is approached dynamically, for example as
seen in the experiments of [367] or [240]. In particular, how
does the Taylor cone give way to the new jet, a question
that has recently arisen in similar form in air entrainment
[377, 378], hydrodynamically forced jets [379, 380] (to be
discussed below), or contact line instability [381]. A recent
study [382] (see also [383]) looks at the dynamical process
by which a charged drop, with or without an electric field,
develops pointed ends as the drop turns unstable. The drop is
treated as a perfect conductor, and the dynamics is assumed to
be described by the Stokes approximation.
A new similarity solution is found [382], in which the drop
shape is of the form
1/2
h(z, t) = t
H (z/t1/2
), (257)
where for t → ∞ a cone is formed. The solution (257)
(with corresponding equations for electric field and the charge)
represents a balance of electrostatic repulsion and viscosity, so
surface tension drops out of the description! Namely, the cone
angle is found to be smallerthan the static angle expected on the
basis of Taylor’s solution (252). Indeed, recent experiments
of bursting drops, both with and without external field, turn
out to be described by this dynamical cone formation, see
figures 40 and 66. The thickness of the jet, which eventually
emanates from the tip of the cone, is presumably set by the finite
conductivity, and is thus beyond the present description [382].
4.7.3. Outer flow. Instead of electric fields, an outer flow is
also a very versatile tool to control the thickness of jets and their
breakup behaviour [182,186,379,380,385]. Both inertial and
viscous forces can be harnessed to focus jets; an example of
the former case is shown in figure 67. The jet shape is molded
by the external air stream, for which a pressure difference p
is maintained across the hole shown in (a). When Q is the
mass flux, the jet radius is determined by the inertial balance
r0 ∼ (Q2
ρ/p)1/4
, (258)
hence by making p large the jet radius becomes small.
Electric jets can be employed to produce more complex
structures by having one liquid inside another one [386], and
รูป 65 เปรียบเทียบระหว่างทฤษฎี ตามสเลนเดอร์เจ็ทคำอธิบาย (253), (255) และทดลองกับเจ็ทเป็น glycol เอทิลีนที่ Q = 2.78 × 10−9 m3 s−1 เช็คจาก [371], ลิขสิทธิ์ 1999มีสิทธิ์จาก Elsevierรูปที่ 64 แสดงสถานการณ์เป็นหลักเครื่องเขียน Aเฉพาะเมื่อเร็ว ๆ นี้มากเป็นปัญหาที่มีการส่งอย่างไรรัฐกรวยเจ็ทเป็นเวลาแบบไดนามิก เช่นเป็นเห็นในการทดลองของ [367] หรือ [240] ในวิธีการเทย์เลอร์กรวยให้ไป jet ใหม่ คำถามล่าสุดที่ได้เกิดขึ้นในฟอร์มคล้ายในอากาศ entrainment[377, 378], hydrodynamically บังคับ jets [379, 380] การอธิบายไว้ด้านล่าง), หรือติดต่อรายการความไม่แน่นอน [381] ตัวล่าสุดศึกษา [382] (ดู [383]) มองไปที่กระบวนการ dynamicalซึ่งฝากคิดค่าธรรมเนียม มี หรือไม่ มี ฟิลด์การไฟฟ้าพัฒนาชี้ปลายเป็นแบบหล่นจะไม่เสถียร การคือถือว่าเป็นนำโก และการเปลี่ยนแปลงจะถือว่าเป็นสามารถอธิบาย โดยประมาณสโตกส์ปัญหาคล้ายพบ [382], ซึ่งหล่นรูปร่างเป็นแบบ1/2h (z, t) = tH (z/t1/2), (257)ซึ่งสำหรับ t →∞ กรวยจะเกิดขึ้น การแก้ปัญหา (257)(กับสมการที่สอดคล้องกันในสนามไฟฟ้าและประจุ)แสดงยอดดุลของ repulsion สถิตและความหนืด ดังนั้นแรงตึงผิวลดลงจากคำอธิบาย คือ กรวยพบมุมจะ smallerthan ที่มุมคงที่คาดไว้ในการพื้นฐานของโซลูชันของเทย์เลอร์ (252) จริง ทดลองล่าสุดของชีวิตชีวาหยด ทั้งมี และไม่ มีเขต ข้อมูลภายนอก เปิดออกไปจะอธิบายนี้ก่อตัวกรวย dynamical ดูตัวเลข 40 และ 66 ความหนาของเจ็ท ซึ่งในที่สุดemanates จากกรวย สันนิษฐานว่าการตั้งค่า โดยการจำกัดนำ และดังนั้นนอกเหนือจากคำอธิบายนำเสนอ [382]4.7.3 การกระแสภายนอก แทนที่เขตไฟฟ้า กระแสภายนอกเป็นนอกจากนี้เครื่องมืออเนกประสงค์เพื่อควบคุมความหนาของ jets และของพวกเขาแบ่งพฤติกรรม [182,186,379,380,385] ทั้ง inertial และกองกำลังความหนืดที่สามารถควบคุมการโฟกัส jets ตัวอย่างของกรณีอดีตถูกแสดงในรูปที่ 67 แบบรูปร่างของเจ็ทด้วยกระแสอากาศภายนอก ที่ความดันความแตกต่าง pรักษาข้ามหลุมแสดง (ก) เมื่อ Q เป็นการมวลฟลักซ์ รัศมีเจ็ทตามดุล inertial∼ r0 (ไตรมาสที่ 2Ρ/p) 1/4, (258)ดังนั้น โดย p ใหญ่เจ็ท รัศมีจะเล็กJets ไฟฟ้าสามารถทำงานผลิตซับซ้อนมากขึ้นโครงสร้าง โดยมีของเหลวหนึ่งภายในอีกหนึ่ง [386], และ
การแปล กรุณารอสักครู่..