【摘 要】
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采用流动Navier-Stokes方程和双电层电位的Poisson-Nernst-Planck方程建立压力驱动圆形微通道内电解质溶液流动的数学模型,根据电流平衡条件求得流动电位场.应用有限元法分析
【机 构】
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南昌大学机电工程学院,南昌 330031;南昌工程学院信息工程学院,南昌 330099
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采用流动Navier-Stokes方程和双电层电位的Poisson-Nernst-Planck方程建立压力驱动圆形微通道内电解质溶液流动的数学模型,根据电流平衡条件求得流动电位场.应用有限元法分析了离子浓度、压力梯度及通道特征长度对流动电位的影响规律.在此基础上,进一步分析流动电位引起的动电效应对微流动的影响.结果表明:随着压力梯度的增大或离子浓度的减小,流动电位增大;随着特征长度的增大,流动电位先是急剧增加然后逐渐减小;动电效应阻滞作用随着特征长度或离子浓度的减小而增大,与驱动压力无关;低离子浓度溶液在较小特征长度通道中流动会出现局部“回流”现象,其根本原因是流体剪切力方向发生了改变.
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