微管道內(nèi)非牛頓流體的周期電滲流動(dòng).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(dòng)，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(dòng)量方程和廣義Maxwell本構(gòu)方程.通過(guò)數(shù)值計(jì)算，分析了無(wú)量綱壁面Zeta勢(shì)￣ψ0、周期電滲流(Electroosmotic flow，簡(jiǎn)稱EOF)振蕩雷諾數(shù)Re、無(wú)量綱弛豫時(shí)間λ1ω、壁面Zeta勢(shì)比β和環(huán)形微管內(nèi)半徑與外半徑

2、比α對(duì)速度剖面的影響.結(jié)果表明：對(duì)平行板微管道來(lái)講，對(duì)給定的電動(dòng)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(shí)間λ1ω和振蕩雷諾數(shù)Re，高Zeta勢(shì)-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(jiǎn)稱EDL)的狹窄的區(qū)域.此外，隨著弛豫時(shí)間的增長(zhǎng)流體的彈性顯著增加，速度的變化可以延伸到整個(gè)流動(dòng)的區(qū)域中.對(duì)給定的雷諾數(shù)Re，較長(zhǎng)的弛豫時(shí)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(duì)環(huán)形微管道來(lái)講，對(duì)給定的電動(dòng)寬度K、壁面Zeta勢(shì)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(shí)間λ1ω，經(jīng)典Helmholtz-Smoluchowski速度剖面會(huì)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(duì)于給定λ1ω，增加Re將會(huì)導(dǎo)致EOF速度剖面的快速振動(dòng).與此同時(shí)，EOF速度剖面的振幅逐漸減小.對(duì)于給定λ1ω、K和α低的Re，EOF速度剖面變化圖與以前研究的