平行板微管道間Maxwell流體非定常電滲流動(dòng).pdf

1、微流體流動(dòng)是指在微尺度管道內(nèi)流體的流動(dòng)問題，近年來在物理、生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.通常電解質(zhì)溶液中的離子與微管道壁面的相互作用會(huì)產(chǎn)生雙電層(Electric double layer,簡(jiǎn)稱EDL)，在外電場(chǎng)的作用下，由于流體的黏性，移動(dòng)的自由離子將會(huì)帶動(dòng)附近流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)，最終形成了電滲流(Electroosmotic flow,簡(jiǎn)稱EOF).牛頓流體的EOF在理論和實(shí)驗(yàn)中研究的較多并成為一項(xiàng)成熟的技術(shù).
　　本

2、文采用拉普拉斯變換法研究了平行板微管道中Maxwell流體非定常電滲流動(dòng).將電滲力作為體力，解析求解了線性化的Poisson-Boltzman方程，柯西動(dòng)量方程以及Maxwell流體本構(gòu)方程.分析了無量綱時(shí)間(t)、雷諾數(shù)Re、松弛時(shí)間(λ1)、脈寬a和電動(dòng)寬度K對(duì)速度刨面的影響.結(jié)果表明:
　　在直流電(Direct Current，簡(jiǎn)稱DC)驅(qū)動(dòng)下，Maxwell流體速度剖面強(qiáng)烈地依賴于松弛時(shí)間(λ1)和無量綱時(shí)間(t).隨著

3、松弛時(shí)間(λ1)的變小，DC EOF越來越接近牛頓流體的速度;隨著松弛時(shí)間(λ1)的增加，導(dǎo)致流體流動(dòng)趨于DC EOF恒定流動(dòng)緩慢;隨著無量綱時(shí)間(t)的變大，DCEOF速度越來越接近定常DC EOF流動(dòng)形式;DC EOF的速度變化主要集中在EDL的狹窄區(qū)域內(nèi).
　　在交流電(Alternative Current，簡(jiǎn)稱AC)驅(qū)動(dòng)下，Maxwell流體速度剖面強(qiáng)烈地依賴于松弛時(shí)間(λ1)、雷諾數(shù)Re和無量綱時(shí)間(t).對(duì)于給定的雷

4、諾數(shù)Re，隨著松弛時(shí)間(λ1)的增加而AC EOF速度振幅快速變化.對(duì)于給定的松弛時(shí)間(λ1)，隨著雷諾數(shù)Re的增大AC EOF的振幅發(fā)生明顯的變化.速度振幅隨著時(shí)間(t)的增大，AC EOF速度在同一松弛時(shí)間(λ1)內(nèi)的振幅變化較明顯，并AC EOF速度周期性的變化，波動(dòng)也最為劇烈.
　　在脈沖電驅(qū)動(dòng)下，Maxwell流體速度剖面強(qiáng)烈地依賴于松弛時(shí)間(λ1)、脈寬a和無量綱時(shí)間(t).隨著松弛時(shí)間(λ1)的增加速度的波動(dòng)振幅越來