微小异形截面槽道内电渗流动特性分析

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangjun6422443
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,随着微加工技术、微机电系统与微流体器械等高新技术的迅猛发展,微小尺寸设备己在微电子机械系统、微机电系统、微型器械等诸多领域开始应用。其中,具有结构简单、流动方式连续等特点的电渗微泵不仅应用于微机电系统,在医疗药物运输以及两相流制冷技术,甚至宇航科技中也都有着广阔的应用前景。另一方面,直接甲醇燃料电池作为一种新型清洁能源成为当前的热点研究课题,直接甲醇燃料电池内水的迁移和甲醇的渗透与电渗作用密切相关。因此,深入研究微尺度槽道内电渗流动特性将为这些现代高新技术的应用和发展奠定基础,对改善燃料电池内物质传输和提升燃料电池性能具有重要的理论指导意义。本文分别在等温流动及考虑焦耳热情况下,建立了微小三角形槽道、圆柱体材料按三角形、正方形排列所构成的微小槽道内电渗流动理论模型。通过Galerkin法计算并分析了其内部的电势及速度分布,获得了温度、槽道尺寸、电场强度、zeta电势以及电解质浓度对微槽道内电渗流动的影响规律。得到了不同槽道尺寸以及zeta电势下质量流量分别随顺压力梯度以及逆压力梯度变化关系,并分别将顺压力梯度以及逆压力梯度下速度分布与纯电渗流动下速度分布进行了比较,系统地讨论了质量流量随各无量纲参数的变化规律,其主要结论如下:①微槽道内双电层引起的电势分布存在于槽道壁面附近,越靠近壁面电荷分布越密集,液体所受电渗作用引起的体积力愈大。②在电渗体积力和粘性力共同作用下,槽道壁面间距较小处的中心区域的液体流速较大;而间距较大处的中心区域的液体速度较小。③液体的质量流量随zeta电势、电场强度、流体温度及电解质浓度的增加而增加,随槽道尺寸的增加先增加后减小。④质量流量随顺压力梯度的增加而增加,当压力梯度较小时,电渗作用较大,质量流量随压力梯度变化较小;当压力梯度增大到一定程度时,质量流量随压力梯度的增加近似成线性增加。逆压力梯度条件下情况则相反。⑤槽道尺寸较大时,压力梯度的影响对电渗流动影响较大;不同zeta电势下,压力梯度对电渗流动的影响情况变化不大。⑥当逆压力梯度达到一定值时,槽道内壁面间距较小处液体流速为正,而槽道内壁面间距较大处液体流速为负。⑦随着Ju数的增加,温度随之升高,流道内的液体流速亦会随之增加。当逆压力梯度较小时,较大Ju数下的质量流量较大,当逆压力梯度较大时,较大Ju数下的质量流量却更小。⑧压力梯度一定的情况下,质量流量随K值的增加而增加,当逆压力梯度为某一值时,K值较小时Ju数较大的质量流量较小,K值较大时,Ju数越大的质量流量越大。
其他文献
4月9日,由陕西省司法厅、省陕西商务厅、省贸促会、西北政法大学、省律师协会联合发起设立的陕西一带一路律师学院在西北政法大学成立。该学院的设立,旨在发挥陕西在“一带一
处于社会转型期的中国,各种矛盾日益凸显。困于其中的农村青年受到种种社会不良风气和经济巨变的影响,对于婚姻的心态和认识都在悄然发生着变化。本文将从实际问题的解析出发
本文分析了地理师范专业加强GIS技能培养的重要性,基于当前地方高校地理师范专业在GIS技能培养上的不足,提出将GIS技能培养渗透到专业课程教学的观点,以GIS在《自然地理学》课程
非线性滤波较传统的线性滤波在滤除噪声的同时,能最大限度地保持图象信号的高频细节,使图象清晰、逼真,从而得到了广泛研究和应用。常用的中值滤波是非线性滤波的代表。虽然
应用锌指核酸酶(Zinc Finger Nuclease,ZFN)和序列同源的供体(Donor)作为模板,借助DNA的同源重组修复机制能够对动物基因组实现精确的遗传修饰。目前关于供体长度与ZFN介导的同源
将大庆中直企业分公司改制为子公司有利于扩大国有企业经营自主权,激发企业活力,有利于进行混合所有制改革试点,同时可缓解央企'三供一业'分离给当地政府带来的财政
微纳流体是近几年新兴的一门学科,微纳流体具有系统尺寸小,可降低能耗和试剂用量的优点,并可减小流动体系中的无效体积,提高响应速度,随着微机械加工的迅速发展,微纳沟道的应用也越
信道编码常用于容易发生干扰的无线信道和存储信道中,随着VLSI技术的发展,采用ASIC或FPGA技术来实现信道编码器应用广泛。本文实现了一种基于SOPC技术的通用编译码器实验装置,此
随着生活压力的增大,人们的生活节奏越来越快,生活习惯越来越不规律,这就可能会引起比如肝脏肿瘤、脑肿瘤等恶性疾病的发生,而肝脏肿瘤的发病率是最高的。计算机断层成像(Computed Tomography,CT)是当前最为常用的医学成像技术,能够帮助医生对肝脏肿瘤进行更加精确的分割。目前,手动分割虽然比较精确,但是对医生的专业水平和经验要求很高,而且效率非常低。半自动分割方法虽然比手工分割提高了效率,
AVS标准是新一代的视频编解码标准,采用了当前国际主流的技术方案,并加入了我国自主创新的技术成果,是我们国家第一个具有自主知识产权的视频标准,应用前景非常广阔。AMD64技术是