發(fā)布時間：2021-07-27 11:49

　　為了提高電滲泵中流體控制輸送技術,研究了高zeta電勢下非牛頓流體在多孔聚合物膜中的電滲流動,提出了改善電滲泵性能的理論手段。假設多孔聚合物膜為直圓柱形孔陣列,利用冪律流體本構模型和柯西動量方程推出圓柱型單孔內的電滲流模型;假設多孔聚合物膜上的孔徑分布服從高斯分布,將多孔聚合物膜上的電滲流量視為流變指數(shù)、多孔膜幾何參數(shù)、電解質濃度、外加電壓和zeta電勢等參數(shù)的函數(shù),計算了不同參數(shù)下的流量,預測了以非牛頓流體為工作介質的電滲泵的性能。 

【文章來源】：廣東石油化工學院學報. 2020,30(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

多孔聚合物膜的中單個微孔結構

2 結果與討論孔介質內冪律流體電滲流流量的相關參數(shù)取值如下:電解質溶液離子濃度為n=NAc。kb = 1.38×23 J · (mol·K)-1,ρm = 1000 kg·m-3,m = 9×10-4 Nm-2sn,εr=80,ε0=8.85×10-12 C2·(J·m)-1,T = 293 K。微孔孔隙半徑的平均值Rm= 1.02 μm,微孔孔隙半徑的最小值和最大值分別為0.8 μm和1.2 μm。多孔薄膜的面積為 2.5 mm2。為了驗證多孔薄膜電滲流模型的準確性,現(xiàn)有模型為將式(9)得到的牛頓流體通過多孔聚合物膜的電滲流流量與文獻[6]給出的實測流量進行了對比(見圖2)，結果證明了本文模型的合理性。

孔介質內冪律流體電滲流流量的相關參數(shù)取值如下:電解質溶液離子濃度為n=NAc。kb = 1.38×23 J · (mol·K)-1,ρm = 1000 kg·m-3,m = 9×10-4 Nm-2sn,εr=80,ε0=8.85×10-12 C2·(J·m)-1,T = 293 K。微孔孔隙半徑的平均值Rm= 1.02 μm,微孔孔隙半徑的最小值和最大值分別為0.8 μm和1.2 μm。多孔薄膜的面積為 2.5 mm2。為了驗證多孔薄膜電滲流模型的準確性,現(xiàn)有模型為將式(9)得到的牛頓流體通過多孔聚合物膜的電滲流流量與文獻[6]給出的實測流量進行了對比(見圖2)，結果證明了本文模型的合理性。施加在多孔聚合物膜上的電壓所產生的庫侖力是電滲泵應用中的驅動力，圖3描述了不同流體總流量隨外加電壓的變化規(guī)律(c=0.01 mol/m3，ζ=0.1V,L=20μm，=0.05)。以電壓為10 V時的總流量對總流量進行無量綱化，冪律電滲流通過多孔聚合物膜的總流量隨外加電壓的增加而增加，該現(xiàn)象對剪切變薄流體更加明顯。對于剪切變厚流體，流速隨流變指數(shù)的增加速率小于剪切變薄流體。


本文編號：3305725