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矩形微流道内电渗流影响因素的数值模拟
被引量：
4
1
作者
张鹏
左春柽
周德义
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期37-42,共6页
针对电渗泵的设计参数优化问题,建立电渗驱动流的数学模型,应用有限控制容积法对矩形流道断面上双电层场和速度场的耦合控制方程进行数值求解。详尽分析流道断面深宽比、流道当量直径、电解质溶液浓度和外加电场强度对电势、速度和流量...
针对电渗泵的设计参数优化问题,建立电渗驱动流的数学模型,应用有限控制容积法对矩形流道断面上双电层场和速度场的耦合控制方程进行数值求解。详尽分析流道断面深宽比、流道当量直径、电解质溶液浓度和外加电场强度对电势、速度和流量的影响,并给出电渗流量和平均速度与影响因素之间的拟合公式。仿真结果表明:流量随流道深宽比的增大而减小,当流道深宽比为1时,流量最小;流量随流道当量直径的平方增加;平均速度与电解质溶液浓度和外加电场强度有关、与流道深宽比和当量直径的大小基本无关。
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关键词
电渗流
影响因素
有限控制容积法
矩形
微
流道
数值模拟
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职称材料
矩形电渗流道中焦耳热效应的数值模拟研究
2
作者
张鹏
左春柽
周德义
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期571-574,共4页
对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的矩形微流道中电渗流(EOF)的温度场进行了数值模拟研究。焦耳热效应的数学模型包括控制电势场的Poisson-Boltzm ann方程,控制流场的修正Navier-Stokes方程和控制温度场的能量方程。电势场、流场和温...
对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的矩形微流道中电渗流(EOF)的温度场进行了数值模拟研究。焦耳热效应的数学模型包括控制电势场的Poisson-Boltzm ann方程,控制流场的修正Navier-Stokes方程和控制温度场的能量方程。电势场、流场和温度场通过与温度有关的流体属性耦合在一起,将耦合的控制方程简化之后,应用有限元方法完成了矩形电渗流道中温度场的仿真计算。数值模拟结果表明,相同条件下,PDMS制成的微流道中的溶液温度明显高于玻璃制成的微流道中的溶液温度,且尺寸较大的PDMS流道中(h=48μm,b=96μm)的溶液温度明显高于尺寸较小的PDMS流道(h=32μm,b=96μm)中的溶液温度。
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关键词
微
流控
焦耳热效应
电渗流
矩形
微
流道
流道
尺寸
数值模拟
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职称材料
题名
矩形微流道内电渗流影响因素的数值模拟
被引量：
4
1
作者
张鹏
左春柽
周德义
机构
吉林大学机械科学与工程学院
吉林大学生物与农业工程学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期37-42,共6页
基金
国家自然科学基金(10572053)高等学校博士学科点专项科研基金(20040183057)浙江大学流体传动及控制国家重点实验室开放基金(GZKF-2003005)资助项目。
文摘
针对电渗泵的设计参数优化问题,建立电渗驱动流的数学模型,应用有限控制容积法对矩形流道断面上双电层场和速度场的耦合控制方程进行数值求解。详尽分析流道断面深宽比、流道当量直径、电解质溶液浓度和外加电场强度对电势、速度和流量的影响,并给出电渗流量和平均速度与影响因素之间的拟合公式。仿真结果表明:流量随流道深宽比的增大而减小,当流道深宽比为1时,流量最小;流量随流道当量直径的平方增加;平均速度与电解质溶液浓度和外加电场强度有关、与流道深宽比和当量直径的大小基本无关。
关键词
电渗流
影响因素
有限控制容积法
矩形
微
流道
数值模拟
Keywords
Electroosmotic flow
Influence factors
Finite control volume scheme
Rectangular microchannel
Numerical simulation
分类号
O351.2 [理学—流体力学]
TQ028.7 [理学—力学]
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职称材料
题名
矩形电渗流道中焦耳热效应的数值模拟研究
2
作者
张鹏
左春柽
周德义
机构
吉林大学机械科学与工程学院
吉林大学生物与农业工程学院
出处
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期571-574,共4页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20040183057)
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室开放基金项目(GZKF-2003005)
文摘
对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的矩形微流道中电渗流(EOF)的温度场进行了数值模拟研究。焦耳热效应的数学模型包括控制电势场的Poisson-Boltzm ann方程,控制流场的修正Navier-Stokes方程和控制温度场的能量方程。电势场、流场和温度场通过与温度有关的流体属性耦合在一起,将耦合的控制方程简化之后,应用有限元方法完成了矩形电渗流道中温度场的仿真计算。数值模拟结果表明,相同条件下,PDMS制成的微流道中的溶液温度明显高于玻璃制成的微流道中的溶液温度,且尺寸较大的PDMS流道中(h=48μm,b=96μm)的溶液温度明显高于尺寸较小的PDMS流道(h=32μm,b=96μm)中的溶液温度。
关键词
微
流控
焦耳热效应
电渗流
矩形
微
流道
流道
尺寸
数值模拟
Keywords
microfluidics
Joule heating effect
electroosmotic flow
rectangular microchannels
channel size
numerical simulation
分类号
TQ151.7 [化学工程—电化学工业]
TQ028.7
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矩形微流道内电渗流影响因素的数值模拟
张鹏
左春柽
周德义
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
4
下载PDF
职称材料
2
矩形电渗流道中焦耳热效应的数值模拟研究
张鹏
左春柽
周德义
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
0
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