动电学效应下微通道内近壁面带电离子受力分析

摘要

应用离子分布的Boltzmann定律和Poisson方程研究了微流动中通道近壁面电势的分布，采用Derjaguin理论计算了动电学效应下带电离子受到的双电层作用力，应用Hamaker－De Boer近似式得到了离子与壁面间的范德瓦尔力，同时也考虑到离子重力的影响，揭示了三种力对带电离子流动特性的影响。研究结果表明：rn ○1 无量纲间距d*≤0.35 时，离子重力的影响可以忽略，带电粒子主要受范德瓦尔力和双电层作用力的作用，且二力均随d*增大而减小，d*≤0.02 时，范德瓦尔力起主要作用，当0.02 ＜d*＜0.35 时，双电层作用力逐渐起主导作用；rn ○2 d*＞0.35 时，重力、范德瓦尔力及双电层作用力都趋于零，均可忽略。