机械设计与研究 ›› 2011, Vol. 27 ›› Issue (03): 35-38.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2643

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微通道内电场频率对电渗流影响的数值模拟

张磊;刘莹;   

  1. 南昌大学机电工程学院;青海大学机械系;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 为研究二维微通道内交变电场电渗流速度特性,以双电层P-B方程和粘性不可压缩流体N-S方程为基础,建立交变电场电渗流的数学模型。应用有限元方法,对不同频率的交变电场电渗流进行数值模拟。结果表明,交变电场电渗流速度分布呈"波浪状",微通道中心区域速度滞后于壁面附近,当流体离壁面距离增大时,流体流速的滞后量增大。电场频率小于1 000 Hz时,交变电场电渗流与稳定电场电渗流具有相似的速度分布。随着电场频率的增大,"波浪状"速度流型更为明显,并且双电层滑移速度减小,尤其当电场频率大于3 000 Hz时,双电层滑移速度迅速下降。

关键词: 微通道, 双电层, 交变电场, 电渗流, 电场频率

Key words: microchannels, electric double layer(EDL), ac electric field, electroosmotic flow(EOF), the frequency of electric field