垂直磁场作用下平行板微通道内Maxwell流体的周期电渗流

摘要

近年来，微流体装置由于其作为研究生理和生化过程以及化学和生物分析的工具，引起了许多学者的关注.当电解质溶液与微管道壁面相互接触时，通过表面电荷影响电解质溶液中离子分布形成双电层(Electric double layer，简称EDL).在外电场作用下，溶液中离子受到库仑力的作用发生移动，通过黏性的作用带动周围的液体朝一个方向运动，形成电渗流(electroosmotic flow，简记为EOF).磁流体力学(magnetohydrodynamic，简记为MHD)是通过结合电动力学和经典流体力学的交叉学科，其主要研究导电流体在电磁场驱动下的流动问题.
　　本文研究了在垂直磁场作用下平行微通道中广义Maxwell流体的周期电渗流动.流体受到沿垂直方向的磁场和两个水平方向的交流电场产生的洛伦兹力和电场力的合力沿管道方向流动.利用Debye-Hückel线性化近似得到壁面电势分布，分离变量法求解了柯西动量方程和广义Maxwell流体的本构方程，得到速度和体积流率的解析表达式.通过数值计算详细的讨论了几个无量纲参数，如Hartmann数Ha、雷诺数Re、弛豫时间De及电场强度参数S对速度剖面和体积流率的影响.

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 国内外研究进展

1．3 研究目标及内容

第二章 预备知识

2．1 双电层

2．2 电渗流的形成原理

2．3 磁流体力学

第三章 垂直磁场作用下平行微通道内Maxwell流体周期电渗流

3．1 数学模型及解析解

3．2 结果与讨论

第四章 结论与展望

4．1 全文总结

4．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间已完成的学术论文