非牛顿幂律流体电渗微混合的数值模拟

摘要：

微混合是芯片实验室中实现快速反应、分析和检测的一个重要前提.为了研究非牛顿幂律流体的微混合特性,应用有限元法对壁面存在异构zeta电势的平板微通道内流动进行了数值模拟.研究结果表明,幂律流体表观黏度的差异对动电现象具有不同的效果,对混合效率有显著的影响.流体的剪切变稀特性有增强动电现象的趋势,剪切变稠特性则相反.当流体幂律指数减小时,可以获得更好的混合效果.相对牛顿流体和膨胀性流体而言,假塑性流体采用电渗微混合具有更高的效率和实用性.通过对外加电场和zeta电势的调控可以改善混合性能,假塑性流体比牛顿流体和膨胀性流体对参数更敏感.

关键词：电渗微混合、幂律流体、异构微通道、表观黏度、数值模拟

所属期刊栏目：60

资助基金：国家自然科学基金11302095资助

在线出版日期：2015-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1401-1407