文档名：电流体喷印相邻喷嘴射流干扰机理与抑制探讨
摘要：针对多喷嘴式电流体喷印系统中相邻喷嘴之间的带电射流干扰问题,建立电液耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型.采用控制变量法揭示了相邻喷嘴锥射流产生干扰的原因及工作电压、供液流量和相邻间距对于射流干扰程度的影响规律.初步探讨了一种基于环形气流辅助喷射的射流干扰抑制方法,建立了气-电-液多场耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型.通过研究不同气流速度对于射流喷射的影响规律,结果表明:射流偏斜角随着电极电压的增大而增大,随喷嘴间距的增大而减小,随溶液流量的改变不明显.在合理的工艺条件下,射流能够垂直喷射到基底上.适当的辅助气流输入(5～25m/s)可有效抑制喷嘴锥射流因电致斥力产生的干扰.当气流速度超过临界阈值(25m/s)后,辅助气流对喷嘴锥射流容易带来额外的不稳定性和不可控性.
Abstract：Aimingattheproblemofchargedjetinterferencebetweenadjacentnozzlesinthemulti-nozzleelectrohydrodynamicjetprintingsystem,anumericalsimulationmodelofjetejectionunderelectro-hydrauliccouplingisestablished.Thecontrolvariablemethodisusedtorevealthereasonfortheinterferenceofadjacentnozzleconesjetandtheinfluencelawofworkingvoltage,liquidsupplyflowandadjacentdistanceonthedegreeofjetinterference.Furthermore,ajetinterferencesuppressionmethodbasedonannularairflowassistedinjectionispreliminarilydiscussed.Anumericalsimulationmodelofjetinjectionunderthecouplingactionofgas-electricity-hydraulicmulti-fieldisalsoestablished.Bystudyingtheinfluencelawofdifferentairflowvelocitiesonjetinjection,theresultsshowthatjetdeflectionangleincreaseswiththeincreaseoftheelectrodevoltage,decreaseswiththeincreaseofthenozzlespacing,anddoesnotchangesignificantlywiththesolutionflowrate.Underreasonableprocessconditions,thejetcanbesprayedverticallyontothesubstrate.Appropriateauxiliaryairflowinput(5～25m/s)caneffectivelysuppresstheinterferenceofthenozzleconejetcausedbytheelectricrepulsionforce.Whentheairflowvelocityexceedsthecriticalthreshold(25m/s),theauxiliaryairflowwilleasilybringadditionalinstabilityanduncontrollabilitytothenozzleconejet.
作者：郑朋义 潘艳桥 彭磊 聂慧 张峰 Author：ZHENGPengyi PANYanqiao PENGLei NIEHui ZHANGFeng
作者单位：冶金装备及其控制教育部重点实验室(武汉科技大学),湖北武汉430081;机械传动与制造工程湖北省重点实验室(武汉科技大学),湖北武汉430081机械传动与制造工程湖北省重点实验室(武汉科技大学),湖北武汉430081;武汉科技大学精密制造研究院,湖北武汉430081
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(1)
分类号：TP602TP212
关键词：电流体喷印 相邻喷嘴 射流干扰 环形气流 数值模拟
Keywords：electrohydrodynamicjetprinting adjacentnozzles jetinterference annularairflow numericalsimulation
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，武汉科技大学校国防预研基金资助项目电流体喷印相邻喷嘴射流干扰机理与抑制探讨[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(1)郑朋义 潘艳桥 彭磊 聂慧 张峰针对多喷嘴式电流体喷印系统中相邻喷嘴之间的带电射流干扰问题,建立电液耦合作用下的射流喷射的数值仿真模型.采用控制变量法揭示了相邻喷嘴锥射流产生干扰的原因及工作电压、供液流量和相邻间距对于射流干扰程度的影响...参考文献和引证文献
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