【摘要】：在旋轉(zhuǎn)微平行管道內(nèi),本文研究了兩不相容流體的電滲流問題.通過使用線性泊松玻爾茲曼(Poisson-Boltzmann)方程考慮了雙電層(EDL)的電勢分布.根據(jù)電荷密度分布和在旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)的納維斯托克斯(Navier-Stokes)方程,得到了流動速度的解析解.此外,在兩層流體的界面處考慮了應(yīng)力的平衡條件,其中應(yīng)力包括切應(yīng)力和Maxwell應(yīng)力.由于微管道旋轉(zhuǎn)的影響,在垂直于主流流動的方向上科氏(Coriolis)力會產(chǎn)生一個第二橫向流動,并且沿著主流方向兩層流體的速度剖面有一個減弱的流動趨勢.結(jié)果表明,兩層流體的速度剖面被許多無量綱參數(shù)影響,如兩層流體的介電常數(shù)比ε、密度比ρ、粘度比μ、旋轉(zhuǎn)角速度ω、界面zeta電勢差Δφ~*、界面電荷密度跳Q、兩層牛頓流體的厚度h_1~*,h_2~*和電動寬度K_1,K_2.我們發(fā)現(xiàn),較小的μ和較大的ε,Δφ~*會導(dǎo)致下層流體(稱為流體II)產(chǎn)生較大的速度剖面,但是對于上層流體(稱為流體I)卻有一個相反的趨勢.Q的增加或是ρ的減小會導(dǎo)致流體I和流體II的速度剖面都增加.更進一步地,當(dāng)h_1~*和h_2~*一樣時,在界面處主流速度不依賴于界面zeta電勢差Δφ~*,而受介電常數(shù)比ε和流體II的電動寬度K_2的影響.
【圖文】：

第二章 預(yù)備知識2.1 雙電層情況下，水性溶液（電解質(zhì)溶液）是電中性的.然而，當(dāng)流體的電解質(zhì)溶液（如硅，玻璃等）相接觸時,壁面的化學(xué)成分與電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)發(fā)應(yīng)使.當(dāng)溶液的 PH 值小于 3 時，壁面通常帶負(fù)電荷,負(fù)電荷吸引溶液中的異性離導(dǎo)致正電荷聚集在壁面附近,形成stern layer.這時,表面電荷與stern層的離子量,從而形成一個電中性的微團,stern 層的特點是厚度大約為一個離子的er 相鄰的是擴散層（diffuse layer）,擴散層中既有陰離子又有陽離子且滿足 B一層中的離子受到外力時,可以自由移動從而形成動電理論現(xiàn)象.我們把 st來稱為雙電層，雙電層的電勢分布用 Poisson-Boltzman(P-B)方程描述.

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章 旋轉(zhuǎn)微平行管道內(nèi)兩層流體的電滲流動3.1 建立數(shù)學(xué)模型 展示的是旋轉(zhuǎn)微平行管道內(nèi)兩層牛頓流體電滲流的幾何模型.流體之間，平行板間的距離為 h.平行板的長和寬記為 L 和 W,并且假行管道內(nèi)充滿著兩不相容的導(dǎo)電溶液，即流體 I 和流體 II.由于兩電們分別有不同的電勢，φ1和φ2，和不同的速度，，1 v 和2 v .整個系系中，并且沿著 z 軸方向以角速度 旋轉(zhuǎn)(見圖 3.1.1).兩層流體的上平板分別位于 z=-h2和 z=h1.此外，這個 EOF 是由一個外加的 DE0.本文中*表示為無量綱的物理量.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O357.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 Jie Su;Yong-Jun Jian;Long Chang;Quan-Sheng Liu;;Transient electro-osmotic and pressure driven flows of two-layer fluids through a slit microchannel[J];Acta Mechanica Sinica;2013年04期

本文編號：2694081