微通道周期流动电位势及电粘性效应

• 作者: 吴健康 晁侃 王蕾 龚磊
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 流动电位势 流动诱导电场 频率Reynolds数 电粘性效应
• 年，卷（期）: 2008,（6）
• 页码范围: 649-656
• 页数: 8页
• 分类号: O363.2
• 字数: 3767字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3879/j.issn.1000-0887.2008.06.003

摘要

求解了双电层的Poisson-Boltzmann方程和流体运动的Navier-Stokes方程,得到在周期压差作用下,二维微通道的周期流动电位势,流动诱导电场和液体流动速度的解析解.量纲分析表明,流体电粘性力与以下3个参数有关:1) 电粘性数,它表示定常流动时,通道最大电粘性力与压力梯度的比;2) 形状函数,它表示电粘性力在通道横截面的分布形态;3) 耦合系数,它表示电粘性力的振幅衰减特征和相位差.分析结果表明,微通道周期流动诱导电场、流动速度与频率Reynolds数有关.在频率Reynolds数小于1时,流动诱导电场随频率Reynolds数变化很慢.在频率Reynolds数大于1时,流动诱导电场随频率Reynolds数的增加快速衰减.在通道宽度与双电层厚度比值较小情况下,电粘性效应对周期流动速度和流动诱导电场有重要影响.