当前位置:主页 > 科技论文 > 力学论文 >

考虑双电层内离子空间效应的行波交流电渗流计算模型研究

发布时间:2018-04-28 11:05

  本文选题:电渗 + 反向流动 ; 参考:《科技通报》2017年02期


【摘要】:行波交流电渗流是微流体芯片中一种重要的流体驱动方式,但目前其常规理论的预测值仍与实验值有较大差异,甚至有时出现流向相反的情况。本文提出了一种用于估算行波电渗流速随频率和溶液电导率而变化的数学模型(包括反向电渗流)。在该模型中,通过综合考虑双电层内离子的空间立体效应和在双电层溶剂分子电粘阻滞效应,推导了双电层内的有效粘度。另外,模型中引入参数Kc和Kr用于校正双电层的等效电容和电阻,并进行了拟合计算。结果表明,在双电层内的粘度大于溶液粘度的十倍乃至百倍以上,双电层特征系数值在高频段的减小导致电极表面电渗作用的分布改变,从而使流动反向。实验结果与模型计算结果相近,论证了本模型较好的预测效果。
[Abstract]:Traveling wave alternating current is an important fluid driving method in microfluidic chips, but the predicted values of the conventional theory are still different from the experimental values, and even sometimes appear in the opposite direction. In this paper, a mathematical model is proposed to estimate the variation of the traveling wave electroosmosis velocity with the frequency and the solution conductivity (including the reverse. In this model, the effective viscosity in the double layer is derived by taking into account the spatial stereoscopic effect of the ions in the double layer and the electric viscosity block effect in the double layer solvent molecules. In addition, the parameters Kc and Kr are introduced to correct the equivalent capacitance and resistance of the double layer, and the fitting calculation is carried out. The results show that the double layer is in the double layer. The internal viscosity is more than ten times or more than the solution viscosity. The decrease of the value of the double layer characteristics at high frequency leads to the change of the distribution of electroosmotic effect on the electrode surface, which makes the flow reverse. The experimental results are similar to the model calculation results, demonstrating the better prediction effect of the model.

【作者单位】: 河海大学机电工程学院;
【基金】:江苏省自然科学基金(批准号:BK20161197) 常州市科技计划(社会发展)项目(批准号:CE20165029) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(批准号:2015B04414)资助的课题
【分类号】:O357.3

【相似文献】

相关期刊论文 前6条

1 谭德坤;刘莹;;双电层效应对压力驱动微流体流动及传热的影响[J];机械工程学报;2012年18期

2 程昌炳,徐昌伟;重塑高岭土的力学特性与ζ——电位的关系[J];水文地质工程地质;1985年01期

3 姜洪源;李姗姗;侯珍秀;任玉坤;孙永军;;非对称电极表面微观形貌对交流电渗流速的影响[J];物理学报;2011年02期

4 徐祖民;王正武;张革新;周明;;泛函数法研究两等同球型双电层间的相互作用[J];科学通报;2009年05期

5 许春玲;张小勇;;电容吸附法脱盐技术研究进展[J];广州化工;2011年12期

6 ;[J];;年期

相关会议论文 前8条

1 莫剑雄;;电容吸附去离子技术的理论探讨——孔道双电层模型理论[A];第一届海水淡化与水再利用西湖论坛论文集[C];2006年

2 周明;王正武;徐祖民;;泛函数法研究平行平板双电层间的相互作用[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年

3 郑勇;吕会超;许浒;田大勇;牛永生;侯绍刚;;离子液体中电沉积过程的双电层结构特征[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第01分会:表面物理化学[C];2014年

4 刘仲娥;白亮;李栋;贾延庆;孙石光;罗天柱;桂娟;;阴极界面的双电层对液体钽电容器电性能影响的研究[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年

5 王正武;;泛函数法解无限长柱状胶束的双电层方程[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

6 王正武;李干佐;;泛函数法研究球状胶束的双电层厚度[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

7 寇丽丽;熊继军;张文栋;;微型胶体推进器喷头副反应分析与减弱方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年

8 周明;王正武;徐祖民;;泛函数法研究食品乳状液的稳定性[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年

相关重要报纸文章 前1条

1 天津工业大学纺织学部教授 焦晓宁;双电层起电非织造抗静电剂在国内初露端倪[N];中国纺织报;2013年

相关博士学位论文 前9条

1 刘洋;电吸附技术用于工业废水脱盐的特性研究[D];北京化工大学;2014年

2 赵古田;固液界面双电层结构的理论与实验研究[D];东南大学;2014年

3 谭启檐;离子相关性与固液界面双电层实验研究[D];东南大学;2015年

4 郭丽祥;双电层影响下的微通道分层流动及其稳定性研究[D];天津大学;2010年

5 顾志明;超细重质碳酸钙的分散性研究与粒子双电层相互作用的探讨[D];南京理工大学;2002年

6 左启阳;非对称双电层对薄膜润滑性能影响的研究[D];华南理工大学;2012年

7 张乐道;压力驱动微尺度液—液分层流动研究[D];天津大学;2014年

8 杨娟;超级电容电池用炭类负极材料制备及性能研究[D];中南大学;2010年

9 蒋杰;双电层静电调制及其低电压氧化物薄膜晶体管研究[D];湖南大学;2012年

相关硕士学位论文 前5条

1 周明;泛函数理论精确研究带电胶体粒子双电层间的相互作用[D];江南大学;2008年

2 荆红伟;电镀CBN过程中双电层效应产生机理及消除方法的研究[D];太原理工大学;2016年

3 刘传;无机超分子双电层纳米材料的制备、表征及应用研究[D];北京化工大学;2016年

4 赵莎莎;双电层水性无机富锌涂料的制备研究[D];北京化工大学;2016年

5 徐祖民;用泛函数法对电解质溶液中胶体粒子双电层性质及相互作用的研究[D];江南大学;2008年



本文编号:1815008

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/1815008.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a9515***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com