電場內(nèi)帶電射流的軸向穩(wěn)定性.pdf

1、靜電紡絲是利用外部靜電場對帶電聚合物射流的加速、拉伸，從而制造出納米纖維的一種方法。目前，多種聚合物已經(jīng)被成功的應(yīng)用于電紡實(shí)驗(yàn)。但是，相對于實(shí)驗(yàn)研究而言，對電紡的理論研究還很少，對電紡的機(jī)理還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。本文基于最新的帶電射流的電動(dòng)力學(xué)模型，建立了電場中帶電射流的運(yùn)動(dòng)控制方程，并進(jìn)一步對射流直線階段的軸向穩(wěn)定性進(jìn)行了深入探討。 曲張失穩(wěn)，又稱為軸對稱失穩(wěn)，它發(fā)生在射流噴出后的直線射流階段，是電紡固體纖維的粗細(xì)不均勻的主要

2、原因。射流在電場中的運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)外電場和射流運(yùn)動(dòng)相互影響的過程。最近，Hohman等人將凈電荷引入射流模型，從而將外電場，射流的拉伸流動(dòng)和電荷的輸運(yùn)耦合在一起考慮，得到了帶電射流在外加電場中運(yùn)動(dòng)的控制方程。但是，Hohman的控制方程在推導(dǎo)中過于粗糙，存在不少缺陷。本文基于Hohman的模型框架，給出了帶電直線射流在外電場中運(yùn)動(dòng)的控制方程的推導(dǎo)過程，指出了Hohman等人的錯(cuò)誤。 在控制方程的基礎(chǔ)上，對射流進(jìn)行線性小擾動(dòng)穩(wěn)定性分