靜電紡絲 COMSOL 泰勒錐 EHD
關(guān)注創(chuàng)建者：琳泓c(diǎn)omsol 創(chuàng)建時間：2019-02-13
靜電紡絲 COMSOL 泰勒錐 EHD的實(shí)例教程
此段時期，靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個階段：第一階段主要研究不同聚合物的可紡性和紡絲過程中工藝參數(shù)對纖維直徑及性能的影響以及工藝參數(shù)的優(yōu)化等；第二階段主要研究靜電紡納米纖維成分的多樣化及結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控；第三個階段主要研究靜電紡纖維在能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、光電等領(lǐng)域的應(yīng)用；第四階段主要研究靜電紡纖維的批量化制造問題。上述四個階段相互交融，并沒有明顯的界線。</p><p> 電流體動力噴墨打印的原理是利用電場力將帶電液滴拉到基板上去，當(dāng)在打印液體溶液時，首先會在針尖口處形成一個半月面，施加電壓后，當(dāng)液體表面張力與施加的電場力處于平衡狀態(tài)時，便會形成泰勒錐。當(dāng)繼續(xù)施加電壓突破臨界值時，泰勒錐前端會發(fā)生斷裂，從而射出液滴。</p><p>泰勒錐的形成主要分為兩個階段，儲能階段和噴射階段。</p><p>儲能階段是影響周期長短的主要因素。當(dāng)液滴處于儲能階段時，泰勒錐前端會不停的上下擺動，當(dāng)電場力與表面張力平衡打破時就會進(jìn)入噴射階段。儲能階段是影響周期長短的主要因素，電壓強(qiáng)度、液體粘度及液體與針尖產(chǎn)生表面張力大小都會影響儲能階段的時間。</p><p>當(dāng)處于噴射階段時，第一滴液滴噴射后會帶走部分電荷，泰勒錐因電荷變少重新回到儲能階段，泰勒錐底端再次上下擺動直到再次進(jìn)入噴射階段，如此周而復(fù)始便會形成錐射流。</p><p>（轉(zhuǎn)載至：百度百科）</p><p> </p><p>以下動圖是 單顆水滴在電場中被拉伸并發(fā)生射流的過程。
展開 所謂靜電紡絲，是在靜電場作用下，從極細(xì)（微米級）的毛細(xì)管噴出聚合物熔體（或溶液），生產(chǎn)出亞微米級聚合物纖維的一種加工工藝，是目前最常用的無紡布的生產(chǎn)方法。
在這個過程中，電荷從電極通過聚合物分子的極化以及電解質(zhì)電離等方式進(jìn)入流體，形成電流體。在外加電場作用下，流體將受到電場力、內(nèi)部慣性力、粘性力，而且由于是相當(dāng)小的直徑，所以表面張力也是不可忽視的力。通過分析這些力，我們會發(fā)現(xiàn)毛細(xì)管的管口處的帶電液滴在電場力作用下掙脫表面張力發(fā)生變形，隨著電場強(qiáng)度的增強(qiáng)，管口處的帶電液體將由半球形逐漸變?yōu)殄F形，這就是題主關(guān)心的泰勒錐。顯然，整個研究對象就是一個復(fù)雜的多物理場過程，涉及電學(xué)、流體流動（包括多相流）等物理現(xiàn)象，對其進(jìn)行仿真需要使用多物理場耦合建模。
本篇文檔基于COMSOL軟件模擬了靜電紡絲的過程。如有興趣的朋友，可聯(lián)系我，交流模型
展開 基于COMSOL軟件的泰勒錐紡絲模擬 ￥1000
<p>本案例基于COMSOL軟件進(jìn)行了泰勒錐紡絲模擬過程，幾何模型如圖1所示，仿真結(jié)果如圖2和圖3所示。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/338dfef604ba4e30ae9f6d45fd4123a2.png" title="m1.png" alt="m1.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/338dfef604ba4e30ae9f6d45fd4123a2.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/338dfef604ba4e30ae9f6d45fd4123a2.png?
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<p>本案例基于COMSOL軟件進(jìn)行了泰勒錐紡絲模擬過程，幾何模型如圖1所示，仿真結(jié)果如圖2和圖3所示。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/338dfef604ba4e30ae9f6d45fd4123a2.png" title="m1.png
所謂靜電紡絲，是在靜電場作用下，從極細(xì)（微米級）的毛細(xì)管噴出聚合物熔體（或溶液），生產(chǎn)出亞微米級聚合物纖維的一種加工工藝，是目前最常用的無紡布的生產(chǎn)方法。
在這個過程中，電荷從電極通過聚合物分子的極化以及電解質(zhì)電離等方式進(jìn)入流體，形成電流體。在外加電場作用下，流體將受到電場力、內(nèi)部慣性力、粘性力，而且由于是相當(dāng)小的直徑，所以表面張力也是不可忽視的力。通過分析這些力，我們會發(fā)現(xiàn)毛細(xì)管的管口處的帶電液滴在電場力作用下掙脫表面張力發(fā)生變形
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