微流體裝置是用于操控流體的設(shè)備,電滲驅(qū)動(dòng)以其便于控制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且效率高的等優(yōu)點(diǎn)成為微流體裝置中占主導(dǎo)地位的驅(qū)動(dòng)技術(shù),廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)分析和微電子系統(tǒng)等領(lǐng)域.本文研究了高Zeta勢(shì)下平行微管道內(nèi)牛頓流體的旋轉(zhuǎn)電滲流動(dòng)問(wèn)題.根據(jù)薄的雙電層假設(shè),求解了非線性Poisson-Boltzmann（P-B）方程,得到電勢(shì)的解析解.根據(jù)本文中的條件,對(duì)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下流體的Navier-Stokes控制方程進(jìn)行簡(jiǎn)化,利用常數(shù)變易法進(jìn)行求解,得到電滲速度及流率的解析解.此外,利用數(shù)值積分的方法把得到的結(jié)果與低Zeta電勢(shì)的結(jié)果進(jìn)行比較.還研究了無(wú)量綱壁面電勢(shì)Ψ₀、旋轉(zhuǎn)角速度ω以及電動(dòng)寬度K對(duì)電滲速度剖面的影響.結(jié)果表明:遠(yuǎn)離雙電層的流體更容易受到旋轉(zhuǎn)的影響,從而導(dǎo)致電滲速度剖面在微管道中心處形成一個(gè)凹面;相比于低Zeta電勢(shì)的情況,其電滲速度更大,因此高Zeta勢(shì)能夠促進(jìn)流體流動(dòng).此外,還研究了無(wú)量綱壁面電勢(shì)Ψ₀旋轉(zhuǎn)角速度ω對(duì)流率的影響. 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：27 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

1無(wú)限延伸的平行微管道中的旋轉(zhuǎn)電滲流Fig.3.1.1SchematicofrotatingEOFbetweenbetweentwoinfinitemicroparallelplates

圖 2.1.1 雙電層電勢(shì)分布圖.Fig. 2.1.1 Distribution of EDL potential.離子在強(qiáng)靜電力下聚集在固體表面附近, 形成了一個(gè)離子厚度大小且無(wú)法移動(dòng)之為吸附層(Stern 層). 擴(kuò)散層(Diffuse 層)是由吸附層外的正負(fù)離子組成的, 擴(kuò)離子可以自由運(yùn)動(dòng)并且這些離子密度滿足 Boltzmann 分布[32]. 這樣就形成了

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Pulsatile electroosmotic flow of a Maxwell fluid in a parallel flat plate microchannel with asymmetric zeta potentials[J]. M.PERALTA,O.BAUTISTA,F.MéNDEZ,E.BAUTISTA.  Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2018(05)
[2]平行板微管道間Maxwell流體的高Zeta勢(shì)周期電滲流動(dòng)[J]. 長(zhǎng)龍,菅永軍.  物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[3]微/納流控系統(tǒng)電滲流研究進(jìn)展[J]. 吳健康,龔磊,陳波,曹侃.  力學(xué)進(jìn)展. 2009(05)
[4]生物芯片微通道周期性電滲流特性[J]. 吳健康,王賢明.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]流體旋轉(zhuǎn)流動(dòng)強(qiáng)化對(duì)流傳熱場(chǎng)協(xié)同分析[J]. 吳金星,魏新利,朱登亮.  冶金能源. 2006(01)

碩士論文
[1]具有滑移邊界的非牛頓流體電滲流問(wèn)題應(yīng)用研究[D]. 姜玉婷.山東大學(xué) 2017



本文編號(hào)：2915558