具有正弦波纹的环形微通道中电渗流动

摘要

研究了具有正弦波纹的环形微通道中牛顿流体电渗流动。通过摄动展开法求解了线性化的Poisson-Boltzmann方程和Navier-Stokes方程，获得了速度和流量（平均速度）的近似解。通过Matlab绘图分析了无量纲电动宽度K、平均内半径与外半径之比α、内壁面与外壁面zeta电势之比ζ、内外圆柱壁面波纹相位差β、波纹振幅与通道的平均外半径的比值δ、通道壁面波数λ以及无量纲压力梯度G对电渗流速度及流量（平均速度）的影响。结果表明：正弦波纹微通道中的平均速度相对于光滑通道的平均速度可能会有变化；速度分布明显受到了β的影响；G对电渗流起促进（G>0）或阻碍（G<0）作用；电渗流速度随着α的增加而减少；对于给定的ζ，波纹微通道中的平均速度u和平均速度的增量u_{2 m}随G和β的增加而增加。

关键词

正弦波纹 / 微环形通道 / 电渗流动 / 双电层 / 牛顿流体