圆形微管道内的Maxwell流体的周期电渗流动

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本文求解了圆形微管道中线性粘弹性流体的周期电渗流动(Electro-osmotic flow,简称EOF),其中线性粘弹性流体的本构关系是由广义Maxwell模型描述的.在求解中涉及了解线性化的Poisson-Boltzmann方程,柯西动量方程和广义的Maxwell本构方程.在本文中,我们需要考虑Maxwell流体中的大分子与管道壁面的相互作用所产生的排斥效应.整个的流动被分为两层,一层为排斥层,可以看作牛顿流体;另一层为排斥层以外的流体,也就是Maxwell流体,两层的速度表达式均已获得.通过数值计算,分析了周期EOF振荡雷诺数Re,Deborah数De,排斥层厚度δ和Maxwell流体与牛顿流体粘性系数的比值γ对速度剖面的影响.结果表明:对于给定的De,较大的Re会加快速度剖面的振荡.对于给定的Re,较大的De会导致较大的速度振幅.对于给定较小的Re,随着γ的逐渐增大,速度的振幅也越来越大.然而,对于较大的Re,特别是在排斥层,随着γ的逐渐增大,速度的振幅却逐渐减少.此外,对于一个给定的Re和De,排斥层厚度越大,周期电渗流速度振幅却越小.最后,文中还研究了De对能量耗散的影响.这些结果均呈现出了流体流动的一些特性。
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