理论教育 对微通道间流体流动的结果与讨论

对微通道间流体流动的结果与讨论

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:) 对应不依赖于壁面电荷的滑移,对应无滑移情况; η随频率ω的变化

对微通道间流体流动的结果与讨论

利用上节得到的解析解画了图5.1–5.4,得到了与第二章相似的结果: 与纯压力驱动流的速度振幅比较而言,无滑移和依赖于壁面电荷的滑移流的速度振幅都减少了. 这是由电粘性效应引起的. 由壁面电荷的影响引起的滑移长度的减少使得依赖于壁面电荷的滑移流的速度振幅小于不依赖于壁面电荷的滑移流的速度振幅. 壁面电荷对时间周期压力驱动流的影响随zeta势的大小和离子浓度增加而增加. 当管道半径与EDL厚度之比较小时,能量转换效率较大. 大部分情况下,振荡频率大时,能量转换效率大. 边界滑移能显著提高能量转换效率. 当滑移长度依赖于壁面电荷时,能量转换效率减少. 当离子浓度和zeta势大时,依赖于避免电荷的滑移流的能量转换效率的减少量较大.

图5.2 (a)壁面滑移和zeta势对速度振幅的影响 (ω = 10-1MHz,n0 = 1mM,a = 100nm); (b)依赖于壁面电荷的滑移流的速度振幅和不依赖于壁面电荷的滑移流的速度振幅的比较 (ζ = -50mV,b0 = 20nm,n0 =100mM,a = 20nm)

(www.daowen.com)

图5.3 对不同半径,能量转换效率的等值线(ω = 10-1MHz,b0 = 40nm): (a) a = 25nm,(b) a = 100nm; 对不同的离子浓度,能量转换效率的等值线 (ω = 10-1MHz,b0 = 40nm): (c) n0 = 1 mM,(d) n0 = 100mM

图5.4 (a)对不同的a 和 n0,η 随 ζ 的变化(ω = 10-1MHz,b0 = 20nm),(o,+,x) 对应依赖于壁面电荷的滑移,(—,---,…) 对应不依赖于壁面电荷的滑移,(–·–·–·)对应无滑移情况; (b) η随频率ω的变化(a =25nm,b0 = 20nm)

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