微管道內(nèi)非牛頓流體的周期電滲流動.pdf

1、本文研究了兩平行板/環(huán)形微管道內(nèi)線性粘彈性流體的周期電滲流動，其中線性粘彈性流體的本構(gòu)關(guān)系是由廣義Maxwell模型描述的.將電滲力作為體力，解析求解了非線性/線性的Poisson-Boltzmann方程，柯西動量方程和廣義Maxwell本構(gòu)方程.通過數(shù)值計算，分析了無量綱壁面Zeta勢￣ψ0、周期電滲流(Electroosmotic flow，簡稱EOF)振蕩雷諾數(shù)Re、無量綱弛豫時間λ1ω、壁面Zeta勢比β和環(huán)形微管內(nèi)半徑與外半徑

2、比α對速度剖面的影響.結(jié)果表明：對平行板微管道來講，對給定的電動寬度K(表示微管道的特征尺度與雙電層厚度的比值)、弛豫時間λ1ω和振蕩雷諾數(shù)Re，高Zeta勢-ψ0產(chǎn)生較大的EOF速度振幅，并且速度剖面的變化主要集中在雙電層(Electric double-layer，簡稱EDL)的狹窄的區(qū)域.此外，隨著弛豫時間的增長流體的彈性顯著增加，速度的變化可以延伸到整個流動的區(qū)域中.對給定的雷諾數(shù)Re，較長的弛豫時間λ1ω導(dǎo)致EOF速度剖面較快

3、的變化，且速度剖面的振幅逐漸增大.對環(huán)形微管道來講，對給定的電動寬度K、壁面Zeta勢比β、環(huán)形微管內(nèi)外半徑比α，較低的振蕩雷諾數(shù)Re和較短的弛豫時間λ1ω，經(jīng)典Helmholtz-Smoluchowski速度剖面會出現(xiàn)，速度剖面的變化部分都集中在了緊貼壁面的狹窄的EDL區(qū)域.對于給定λ1ω，增加Re將會導(dǎo)致EOF速度剖面的快速振動.與此同時，EOF速度剖面的振幅逐漸減小.對于給定λ1ω、K和α低的Re，EOF速度剖面變化圖與以前研究的