Evolution of neutral and charged droplets in an electric field

Abstract

En el artículo se estudia la evolución de gotas de fluido conductor y muy viscoso sometidas a la influencia de un campo eléctrico. Las gotas pueden estar inicialmente cargadas o descargadas. Si tanto el campo eléctrico como la carga inicial son suficientemente pequeños las gotas adquieren forma de esferoides prolatos siguiendo las observaciones de Taylor. Por el contrario, si el campo eléctrico y/o la carga inicial de la gota son suficientemente grandes aparecen singularidades de tipo cónico mediante un mecanismo distinto al predicho por Taylor. El semiángulo de apertura de las puntas cónicas para gotas (inicialmente cargadas o descargadas) sometidas a un campo eléctrico constante tiene un valor aproximado de 30º. Este ángulo es independiente de la carga total y del campo eléctrico y tiene una pequeña dependencia de la relación de viscosidades entre el fluido externo e interno de la gota. En el trabajo también se analiza la estructura del campo eléctrico y el campo de velocidades en las proximidades de las puntas.