环形微管道内牛顿流体的非定常电渗流动

摘要

目前，随着微电子机械系统传感器和微型泵等微型设备的迅速发展，微流体在这些设备中的传输现象已成为新型的研究领域.其中，由于电渗流(electro-osmotic flow,简称EOF)微泵具有连续的流动方式并且结构非常简单，所以它在机械物理、生物科技、医疗技术、航天科学等领域内的应用都十分广泛.另外，在新能源方面，对具有清洁特性的直接甲醇电池的研究目前十分流行，其内部的某些作用机理与EOF现象紧密关联.因此，无论是在现代高新技术的发展方面还是在改善燃料电池特性方面，对于微管道内EOF流动特性的透彻研究是十分必要的.
　　本文研究了外加直流/交流电场和压力混合驱动的微环形管道内牛顿流体非定常电渗流动，利用Laplace变换法，求解线性Poisson-Boltzmann方程，瞬态柯西动量方程，得出了牛顿流体电渗速度的半解析表达式.利用数值计算方法，分析了无量纲压力梯度Ω、壁面Zeta势比β、振荡雷诺数Re和环形微管道内、外半径比α对速度剖面的影响.

目录

声明

摘要

第一章 序言

1．1 研究背景

1．2 国内外研究进展

1．3 本文的研究工作

第二章 预备知识

2．1 双电层理论

2．2 电渗流

第三章 直流电场驱动下微管道瞬时电渗流动

3．1 电场势分布

3．2 速度场分布

3．3 模型分析

3．4 本章小结

第四章 交变电场驱动下微管道内瞬时电渗流动

4．1 速度场分布

4．2 模型分析

4．3 本章小结

第五章 展望

参考文献

致谢

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