作为电流体动力学的一个重要分支,静电雾化是改善射流雾化特性,优化喷雾流场,强化传热传质,从而提高喷雾利用效率的一种有效途径,在现代工农业及未来新能源领域均具有广阔的应用前景。静电雾化及其应用过程中产生的复杂荷电多相流动,伴随着液滴的变形及破碎等重要现象,其形貌特征的分析和二次雾化模型的建立是喷雾学领域的基础研究内容。随着现代流动测量技术的发展,采用高速数码摄像对荷电液滴的变形破碎开展可视化研究是深入探讨荷电雾化机理及多相流动的关键,为发展新型高效静电喷雾技术提供了理论基础,具有重要的研究价值。本文在国家自然科学基金项目一荷电喷雾射流液滴二次雾化特性及机理的研究(No.51006047)的资助下,针对荷电液滴雾化机理及变形破碎特性开展了研究,主要工作如下:　　 1.基于高速数码摄像技术获得了5种基本雾化模式的显微形貌,对其雾化原理及过程进行了科学分析,并重点讨论了锥射流模式的雾化特性。　　 2.通过建立蒸发条件下荷电液滴的破碎模型,对温度场影响下荷电液滴的破碎进行了理论分析。模型的预测结果表明:子液滴的尺寸、荷电密度及二次破碎所需时间与子液滴的数目存在着密切关系,这对开展温度场中荷电液滴破碎的试验研究工作提供了理论指导。　　 3.基于高速数码摄像技术对滴状模式下荷电液滴的脉动变形特征进行了测试分析,结果表明:荷电液滴形成过程速率加快,脱落频率增大;随着荷电电压的增加,液滴的最大变形率逐渐增大,但其脉动变形周期却逐步减小;对于导电性液体,电导率对荷电液滴的变形率及脉动周期影响微弱;表面张力与荷电液滴的最大变形率成反比,与其脉动变形周期成正比;荷电液滴的最大变形率均随着毛细管径的增加而增大。这对进一步探讨荷电液滴的破碎问题提供了实验研究依据。　　 4.建立了运动单液滴电荷量的测量装置并借助高速数码摄像完成了液滴表面微小电荷量的测量工作,随后在摆动阶段和袋状破碎阶段分别对荷电及非荷电液滴的变形及破碎形貌进行微距拍摄,分析显示:在摆动阶段,荷电后的液滴在气流的作用下摆动过程更加剧烈,更容易发生变形,即荷电促进了气动力作用下液滴的脉动变形,使其更易发展为破碎阶段。在袋状破碎阶段,随着电荷量的增加并没有发展到新的破碎阶段,但液滴的We*不断增大,袋的破碎时间逐渐减小,且较低气流速度下的荷电液滴的破碎形态相似与较高气流速度下非荷电液滴的破碎形态。这都从某种程度上表明荷电促进了气动力作用下液滴袋状破碎的进程。