發(fā)布時(shí)間：2017-11-16 22:20

  本文關(guān)鍵詞：微通道內(nèi)冪律流體的電黏性效應(yīng)和混合驅(qū)動(dòng)模擬

  更多相關(guān)文章： 微通道 電滲流 冪律流體 電黏性 流動(dòng)電勢(shì)

【摘要】：微流控芯片是一種新型的微全分析系統(tǒng),因其尺寸小、精度高、便于操作等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。本文采用理論分析和數(shù)值模擬方法研究了微通道內(nèi)冪律流體的流動(dòng)特性。主要研究工作和成果如下:基于PNP模型,通過電流密度平衡條件分析了微通道內(nèi)純壓力驅(qū)動(dòng)冪律流體的電黏性效應(yīng),揭示了微通道內(nèi)壓力驅(qū)動(dòng)冪律流體的流動(dòng)特性。結(jié)果表明,微通道有電黏性效應(yīng)時(shí),流體的流動(dòng)速度減小,且流體的流動(dòng)會(huì)在微通道內(nèi)產(chǎn)生流動(dòng)電位,流動(dòng)電場(chǎng)強(qiáng)度隨著冪律指數(shù)的減小而增大;流體的流動(dòng)速度隨著溶液濃度的升高而增大,與電滲流相反;溶液濃度對(duì)流體的黏性有很大的影響,溶液濃度越低,由電黏性效應(yīng)引起的黏度變化越明顯。研究了規(guī)則變化微通道內(nèi)壓力驅(qū)動(dòng)冪律流體的電黏性效應(yīng),分析了微通道幾何形狀對(duì)微通道內(nèi)流體的速度、流動(dòng)電勢(shì)的影響,并與直微通道中冪律流體的電黏性效應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,微變通道內(nèi)流體的速度小于直微通道,且微變通道內(nèi)由電黏性效應(yīng)引起的速度變化量小于微直通道,但是流體在微變通道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生更高的流動(dòng)電勢(shì)。微通道的尺寸和形狀對(duì)流體的流動(dòng)有很大的影響�；谟邢拊ú捎脽o量綱數(shù)學(xué)模型研究了微通道內(nèi)電滲壓力混合驅(qū)動(dòng)冪律流體的流動(dòng)特性。結(jié)果表明,無量綱參數(shù)對(duì)流體的黏度有很大的影響;Poiseuille數(shù)是無量綱德拜參數(shù)K和壁面zeta電勢(shì)的增函數(shù),增長(zhǎng)趨勢(shì)隨著冪律指數(shù)n的變大而加快;黏性耗散系數(shù)和焦耳熱參數(shù)對(duì)微通道內(nèi)流體的溫度分布有很大的影響;微通道內(nèi)流體與壁面的溫差隨著冪律指數(shù)n的增大而變大,流體的無量綱溫度隨著壁面zeta電勢(shì)和黏性耗散參數(shù)Sv的增大而變大;無量綱德拜參數(shù)K較低時(shí),努塞爾數(shù)隨著壁面zeta電勢(shì)的升高而變大。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN492;TK124

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1193887