微通道液体流动双电层阻力效应

• 作者: 吴健康 龚磊
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 微通道 双电层 电阻力数
• 年，卷（期）: 2006,（10）
• 页码范围: 1219-1225
• 页数: 7页
• 分类号: O363.2
• 字数: 3422字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0887.2006.10.011

摘要

采用数值方法求解双电层的Poisson-Boltzmann方程和液体运动的Navier-Stokes方程,研究微通道双电层对压强梯度液体流动的阻力效应.量纲分析表明,双电层阻力大小可以用一个无量纲的电阻力数表示.它与液体的介电系数、固体表面的zeta电位平方成正比,与液体的动力粘性系数、电导率以及微通道的宽度平方成反比.在计算流动诱导的流动电位势和电阻力时,提出电流密度平衡条件,可以消除传统电流平衡条件导致的固壁附近产生局部回流的不合理物理现象.还给出不同电阻力数的微通道流量、流量损失率、速度剖面的数值结果,合理解释了双电层对微通道液体流动的阻力效应.