本文關鍵詞：PNP模型的正弦粗糙微通道冪律流體電滲流研究

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【摘要】：針對正弦表面粗糙元對微通道內冪律流體電滲流(EOF)流動特性的影響,建立了二維平板粗糙微通道內冪律流體EOF的Poisson-Nernst-Planck(PNP)數(shù)學模型,采用有限元法耦合求解雙電層(EDL)電勢的Poisson方程、離子輸運的Nernst-Planck方程、冪律流體流動的Cauchy動量方程以及本構方程。在對PNP模型驗證之后,研究了正弦粗糙元高度、頻率對冪律流體壁面EDL電勢分布以及EOF流量的影響。模擬結果表明:正弦粗糙元對近壁面EDL電勢、外加電場電勢、EOF速度矢量分布有較大影響;粗糙元波谷處EDL電勢隨著粗糙元相對高度或頻率的增加而增大,波峰處反之;冪律流體EOF流量隨著粗糙元相對高度的增加而單調減小,隨粗糙元頻率的增加先減小后增大,且在粗糙元頻率為2.2時EOF流量最小;特別地,流體冪律指數(shù)越小,其受粗糙元高度或頻率的影響越大。
【作者單位】： 南昌大學機電工程學院;南昌大學信息工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(11302095)資助
【分類號】：O35
【正文快照】： 電滲流(EOF)具有高效、流型扁平、易于控制和系統(tǒng)集成等諸多優(yōu)點,被廣泛應用于微流控系統(tǒng)中流體的輸送[1]、混合反應[2]以及分離[3]等。隨著生物芯片和芯片實驗室技術的發(fā)展[4],對生物流體的操縱和分析具有廣泛的應用前景。大部分的生物流體,如血液、蛋白質溶液、DNA溶液等都

【相似文獻】

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本文編號：1253122