平行微管道中高Zeta电势下的旋转电渗流动

发布时间：2020-12-14 01:36

　　微流体装置是用于操控流体的设备,电渗驱动以其便于控制、结构简单且效率高的等优点成为微流体装置中占主导地位的驱动技术,广泛应用于生物化学分析和微电子系统等领域.本文研究了高Zeta势下平行微管道内牛顿流体的旋转电渗流动问题.根据薄的双电层假设,求解了非线性Poisson-Boltzmann（P-B）方程,得到电势的解析解.根据本文中的条件,对旋转坐标系下流体的Navier-Stokes控制方程进行简化,利用常数变易法进行求解,得到电渗速度及流率的解析解.此外,利用数值积分的方法把得到的结果与低Zeta电势的结果进行比较.还研究了无量纲壁面电势Ψ₀、旋转角速度ω以及电动宽度K对电渗速度剖面的影响.结果表明:远离双电层的流体更容易受到旋转的影响,从而导致电渗速度剖面在微管道中心处形成一个凹面;相比于低Zeta电势的情况,其电渗速度更大,因此高Zeta势能够促进流体流动.此外,还研究了无量纲壁面电势Ψ₀旋转角速度ω对流率的影响. 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：27 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1无限延伸的平行微管道中的旋转电渗流Fig.3.1.1SchematicofrotatingEOFbetweenbetweentwoinfinitemicroparallelplates

图 2.1.1 双电层电势分布图.Fig. 2.1.1 Distribution of EDL potential.离子在强静电力下聚集在固体表面附近, 形成了一个离子厚度大小且无法移动之为吸附层(Stern 层). 扩散层(Diffuse 层)是由吸附层外的正负离子组成的, 扩离子可以自由运动并且这些离子密度满足 Boltzmann 分布[32]. 这样就形成了

【参考文献】：
期刊论文
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[2]平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动[J]. 长龙,菅永军.  物理学报. 2012(12)
[3]微/纳流控系统电渗流研究进展[J]. 吴健康,龚磊,陈波,曹侃.  力学进展. 2009(05)
[4]生物芯片微通道周期性电渗流特性[J]. 吴健康,王贤明.  力学学报. 2006(03)
[5]流体旋转流动强化对流传热场协同分析[J]. 吴金星,魏新利,朱登亮.  冶金能源. 2006(01)

硕士论文
[1]具有滑移边界的非牛顿流体电渗流问题应用研究[D]. 姜玉婷.山东大学 2017



本文编号：2915558