發(fā)布時(shí)間：2017-12-05 01:34

  本文關(guān)鍵詞：PNP模型的正弦粗糙微通道冪律流體電滲流研究

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【摘要】：針對(duì)正弦表面粗糙元對(duì)微通道內(nèi)冪律流體電滲流(EOF)流動(dòng)特性的影響,建立了二維平板粗糙微通道內(nèi)冪律流體EOF的Poisson-Nernst-Planck(PNP)數(shù)學(xué)模型,采用有限元法耦合求解雙電層(EDL)電勢(shì)的Poisson方程、離子輸運(yùn)的Nernst-Planck方程、冪律流體流動(dòng)的Cauchy動(dòng)量方程以及本構(gòu)方程。在對(duì)PNP模型驗(yàn)證之后,研究了正弦粗糙元高度、頻率對(duì)冪律流體壁面EDL電勢(shì)分布以及EOF流量的影響。模擬結(jié)果表明:正弦粗糙元對(duì)近壁面EDL電勢(shì)、外加電場(chǎng)電勢(shì)、EOF速度矢量分布有較大影響;粗糙元波谷處EDL電勢(shì)隨著粗糙元相對(duì)高度或頻率的增加而增大,波峰處反之;冪律流體EOF流量隨著粗糙元相對(duì)高度的增加而單調(diào)減小,隨粗糙元頻率的增加先減小后增大,且在粗糙元頻率為2.2時(shí)EOF流量最小;特別地,流體冪律指數(shù)越小,其受粗糙元高度或頻率的影響越大。
【作者單位】： 南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;南昌大學(xué)信息工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11302095)資助
【分類號(hào)】：O35
【正文快照】： 電滲流(EOF)具有高效、流型扁平、易于控制和系統(tǒng)集成等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微流控系統(tǒng)中流體的輸送[1]、混合反應(yīng)[2]以及分離[3]等。隨著生物芯片和芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的發(fā)展[4],對(duì)生物流體的操縱和分析具有廣泛的應(yīng)用前景。大部分的生物流體,如血液、蛋白質(zhì)溶液、DNA溶液等都

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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2 吳華帥;多級(jí)式轉(zhuǎn)子定子攪拌器的流體力學(xué)模擬[D];天津大學(xué);2014年

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4 馬永翠;冪律流體撞擊式射流霧化特性實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2014年

5 張志強(qiáng);冪律流體液膜射流破碎的數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2012年

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7 蘇見朋;均質(zhì)儲(chǔ)層中非牛頓冪律流體的滲流理論研究[D];西華大學(xué);2010年

8 楊玄;非牛頓流體在旋流器中流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

9 高濤;冪律流體在內(nèi)管做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的偏心環(huán)空中的非定常流[D];大慶石油學(xué)院;2004年

10 邢均;冪律流體環(huán)空流數(shù)值模擬及PIV實(shí)驗(yàn)研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

本文編號(hào)：1253122