PNP模型的正弦粗糙微通道幂律流体电渗流研究

• 作者: 李鸣 杨大勇 肖水云
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 正弦粗糙 微通道 幂律流体 电渗流 Poisson-Nernst-Planck模型
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 精密制造与加工
• 页码范围: 442-447
• 页数: 6页
• 分类号: TH703
• 字数: 4170字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2017.0319

摘要

针对正弦表面粗糙元对微通道内幂律流体电渗流(EOF)流动特性的影响,建立了二维平板粗糙微通道内幂律流体EOF的Poisson-Nemst-Planck(PNP)数学模型,采用有限元法耦合求解双电层(EDL)电势的Poisson方程、离子输运的Nemst-Planck方程、幂律流体流动的Cauchy动量方程以及本构方程.在对PNP模型验证之后,研究了正弦粗糙元高度、频率对幂律流体壁面EDL电势分布以及EOF流量的影响.模拟结果表明:正弦粗糙元对近壁面EDL电势、外加电场电势、EOF速度矢量分布有较大影响;粗糙元波谷处EDL电势随着粗糙元相对高度或频率的增加而增大,波峰处反之;幂律流体EOF流量随着粗糙元相对高度的增加而单调减小,随粗糙元频率的增加先减小后增大,且在粗糙元频率为2.2时EOF流量最小;特别地,流体幂律指数越小,其受粗糙元高度或频率的影响越大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李鸣	南昌大学信息工程学院	108	717	14.0	23.0
2	杨大勇	南昌大学信息工程学院	51	234	10.0	12.0
3	肖水云	南昌大学机电工程学院	2	6	1.0	2.0