机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
18期
144-151
,共8页
双电层%微流体%zeta电势%热通量%努赛尔数
雙電層%微流體%zeta電勢%熱通量%努賽爾數
쌍전층%미류체%zeta전세%열통량%노새이수
在非对称壁面zeta电势及热通量边界条件下,研究双电层效应对平行微流道内压力驱动微流体流动及传热特性的影响.建立微流道内压力驱动流体的数学模型,双电层电势分布、流体流动及传热特性分别由Poisson-Boltzmann方程,修正的N-S方程,能量方程进行描述,对三个方程进行求解并得到微流道内电势,速度及温度分布的解析解.详细讨论动电参数、壁面zeta电势、上下壁面zeta电势比及热通量比等因素对电势场、流场、温度场及微流体传热性能的影响.结果表明,壁面zeta电势会影响微流道内电势分布,流动电势的改变会影响速度分布,进而影响微流道的温度分布与传热性能.在微尺度下,双电层效应对压力驱动流的影响很明显,与传统的无双电层效应的泊肃叶流相比,其流动及传热特性均有显著差异.
在非對稱壁麵zeta電勢及熱通量邊界條件下,研究雙電層效應對平行微流道內壓力驅動微流體流動及傳熱特性的影響.建立微流道內壓力驅動流體的數學模型,雙電層電勢分佈、流體流動及傳熱特性分彆由Poisson-Boltzmann方程,脩正的N-S方程,能量方程進行描述,對三箇方程進行求解併得到微流道內電勢,速度及溫度分佈的解析解.詳細討論動電參數、壁麵zeta電勢、上下壁麵zeta電勢比及熱通量比等因素對電勢場、流場、溫度場及微流體傳熱性能的影響.結果錶明,壁麵zeta電勢會影響微流道內電勢分佈,流動電勢的改變會影響速度分佈,進而影響微流道的溫度分佈與傳熱性能.在微呎度下,雙電層效應對壓力驅動流的影響很明顯,與傳統的無雙電層效應的泊肅葉流相比,其流動及傳熱特性均有顯著差異.
재비대칭벽면zeta전세급열통량변계조건하,연구쌍전층효응대평행미류도내압력구동미류체류동급전열특성적영향.건립미류도내압력구동류체적수학모형,쌍전층전세분포、류체류동급전열특성분별유Poisson-Boltzmann방정,수정적N-S방정,능량방정진행묘술,대삼개방정진행구해병득도미류도내전세,속도급온도분포적해석해.상세토론동전삼수、벽면zeta전세、상하벽면zeta전세비급열통량비등인소대전세장、류장、온도장급미류체전열성능적영향.결과표명,벽면zeta전세회영향미류도내전세분포,류동전세적개변회영향속도분포,진이영향미류도적온도분포여전열성능.재미척도하,쌍전층효응대압력구동류적영향흔명현,여전통적무쌍전층효응적박숙협류상비,기류동급전열특성균유현저차이.
