利用静电场可以实现不同流体介质内部输运过程的有效控制,这为基于电场的主动流动和传热控制技术、电场驱动泵、电雾化等一系列创新应用提供了基础。这些应用依赖于电场和流场间非线性耦合关系的深入理解。本文对针-板电极结构牛顿流体和粘弹性流体在高压直流电场下的流动进行了实验和数值模拟研究。对曲率为0.1 mm的针电极,实验给出了注入机制和分解机制对应PIV流场结果,确认了过渡区的存在。重点关注了注入机制引起的牛顿流体电羽流,认为电瑞利数T在3298～3957为羽流的稳定流动区间,羽流流动方向为从针电极指向板电极,流动形态与浸没射流有一定的相似性。该流动是针电极表面注入流体的自由电荷形成的库仑力驱动产生。通过对轴向速度、纵向速度和羽流宽度分析,发现流场中最大流动速度位于垂直对称轴上。在稳态流动区间内,随电压增强,流型基本保持不变,但流动强度增大。发现当电压超过临界电压时,流动会再次失稳,从稳态变成非稳态,另外,实验结果表明同样幅值下施加负电压时电流值和流动强度均更大,速度加速区延长,导致羽流核心区位置离针电极更远。结合PIB溶液的流变参数,确定粘弹性流体模型为FENE-P模型,利用FLUENT通过UDF耦合求解粘弹性本构方程和静电学方程来模拟分析牛顿流体以及粘弹性流体电羽流的流动特性。得到了牛顿流体羽流电荷密度随流动时间的演变规律,结合速度云图、轴向速度、纵向速度分析了稳态羽流的流动形态,发现模拟获得的牛顿流体羽流流动形态和速度分布规律与实验相关结论有很好的一致性。通过研究不同电瑞利数T和维森贝格数Wi下粘弹性流体电羽流,发现增大电瑞利数T会显著影响羽流的流动强度,增大维森贝格数Wi则会改变羽流的流动结构。通过分析速度和应力,认为聚合物分子拉伸变形而产生的弹性应力是导致粘弹性羽流流动结构改变的主要原因。综上所述,本文的研究为理解介电液体在高压直流非均匀电场作用下的产生机制有一定帮助,对电羽流强化散热相关应用起到了启示的作用,为粘弹性流体电对流方向的研究工作奠定了基础。