Simulation of the shapes of a water droplet on insulated solid surface in an ACelectric field

摘要

This paper presents an analytical study of the deformation of water droplets under AC electric stress. The droplet was located on a dielectric smooth solid surface between two plate electrodes. A mathematical model was developed as a basic framework for conducting a simulation of an axial-asymmetric elongation of a water droplet with a given volume. The model, which has three-dimensional axial-asymmetric droplet shapes, was elaborated by computing simultaneously two different halves of the axial-symmetric droplet shape. In that mathematical model and in the corresponding approach, the droplet deformation depends on a number of parameters; these include the volume of the droplet, its viscosity, conductivity, and permittivity, as well as the material of the dielectric surface used, the droplet location between both electrodes, and the dielectric surface. PACS Nos.:47.55.D-, 47.65.-d, 47.11.-jNous présentons une étude analytique de la déformation des gouttelettes d'eau en présence d'un champ électrique AC. La gouttelette est placée sur la surface lisse d'un diélectrique solide entre deux électrodes planes. Nous avons développé un modèle mathématique comme cadre de travail pour faire une simulation de l'élongation axialement asymétrique d'une gouttelette d'eau d'un volume donné. Le modèle permet d'obtenir des formes en 3-D de gouttelettes axialement asymétriques, et est construit en calculant simultanément deux moitiés différentes d'une gouttelettes à symétrie axiale. Dans ce modèle et dans son utilisation, la déformation de la gouttelette dépend d'un certain nombre de paramètres qui incluent le volume de la gouttelette, sa viscosité, sa conductivité, sa permitivité, ainsi que le matériel dont est faite la surface lisse, la position de la gouttelette entre les électrodes et la surface diélectrique.[Traduit par la Rédaction]