基于低雷诺数理论的电泳芯片微管道电渗流仿真

摘要

电泳芯片作为典型的低雷诺数、低体积流速的微流体器件,电渗流作为非常重要的物理现象,其大小直接影响分离情况和分析结果的精密度和准确度。基于低雷诺数理论建立电泳芯片微管道内电渗流的数学模型,利用有限差分法进行求解。当德拜长度为5nm时,不同Zeta电势下下,微管道内电渗流的流动情况为塞状流,电渗流的最大速度随着Zeta电势的增加而线性增加;当Zeta电势为-100mV,不同德拜长度下,电渗势沿壁面的法线方向呈指数级衰减。在不同的德拜长度下,电渗流的速度分布几乎一样,且当德拜长度改变时,电渗流的最大速度不变。