The effect of electric field on droplet formation and motion in a viscous liquid

Abstract The formation and initial motion of distilled water droplets injected into a viscous oil were studied in the absence of an electrical field and under the influence of a high voltage (up to 10 kV) field. The droplets were formed at a stainless steel nozzle in a rectangular cell (38 × 10 × 10 cm) equipped with grounded parallel plate electrodes along two sides of the cell. As the voltage applied to the nozzle was increased, the formed droplets were reduced in size and showed repulsion and some upwards scattering; the droplet velocity near the nozzle was greatly increased by the field, with the droplets decelerating as they moved away from the nozzle. Droplet formation and motion with and without electric field have been compared with predictive models, showing qualitative agreement and partial quantitative agreement. La formation et le déplacement initial de gouttelettes d'eau distillée injectée dans une huile visqueuse, sont étudiés en l'absence d'un champ électrique et sous l'influence d'une haute tension (jusqu'à 10 kV). Les gouttelettes se forment à l'orifice d'un tuyau en acier inoxydable dans une cellule rectangulaire (38 × 10 × 10 cm) équipée d'électrodes plates parallèes mises à la terre sur les deux côtés de la cellule. Lorsque la tension imposée a l'orifice est augmentée, la taille des gouttelettes formées diminuent et les goutelettes montrent une repulsion et une dispersion vers le haut; la vitesse des gouttes près de l'orifice est fortement augmentée par le champ, la vitesse diminuant à mesure que les gouttes s'éloignent de l'orifice. La formation et le déplacement des gouttelettes avec et sans champ électrique ont été comparés à des modèles prédictifs et les résultats montrent un bon accord qualitatif et un accord quantitatif partiel.