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1、微扩张管道内幂律流体非定常电渗流动段娟陈耀钦朱庆勇Electroosmotically-drivenflowofpower-lawfluidinamicro-diffuserDuanJuanChenYao-QinZhuQing-Yong引用信息Citation:ActaPhysicaSinica,65,034702(2016)DOI:10.7498/aps.65.034702在线阅读Viewonline:http://dx.doi.org/10.7498/aps.65.034702当期内容Viewt
2、ableofcontents:http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2016/V65/I3您可能感兴趣的其他文章Articlesyoumaybeinterestedin非对称弯曲微流道中粒子惯性聚焦动态过程及流速调控机理研究Dynamicprocessandflow-rateregulationmechanismofparticleinertialfocusinginanasymmetricallycurvedmicrochannel物理学报.2015,64(18):184703
3、http://dx.doi.org/10.7498/aps.64.184703圆截面直流道中微粒黏弹性聚焦机理研究Viscoelasticfocusingofmicroparticlesincircularcross-sectionalmicrochannels物理学报.2015,64(15):154703http://dx.doi.org/10.7498/aps.64.154703含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性Stabilityofsurfactant-ladendropletsprea
4、dingoveraninclinedheterogeneoussubstrate物理学报.2015,64(1):014702http://dx.doi.org/10.7498/aps.64.014702连续凹槽基底对含非溶性活性剂薄液膜流动特性的影响EffectofperiodicgroovingtopographyondynamicsofInsolublesurfactant-ladenthinfilmflow物理学报.2014,63(22):224703http://dx.doi.org/10.
5、7498/aps.63.224703粗糙纳通道内流体流动与传热的分子动力学模拟研究Moleculardynamicssimulationonfluidflowandheattransferinroughnanochannels物理学报.2014,63(21):214706http://dx.doi.org/10.7498/aps.63.214706物理学报ActaPhys.Sin.Vol.65,No.3(2016)034702微扩张管道内幂律流体非定常电渗流动段娟陈耀钦朱庆勇y(中山大学工学院力学
6、系,广东省消防科学技术重点实验室,广州510006)(2015年7月10日收到;2015年10月22日收到修改稿)研究了电渗驱动下幂律流体在有限长微扩张管道内非稳态流动特性.基于Ostwald-deWael幂律模型,采用高精度紧致差分离散二维Poisson-Nernst-Planck方程及修正的Cauchy动量方程,数值模拟了初始及稳态时刻微扩张管道内幂律流体电渗流流场分布情况,研究了管道截面改变对幂律流体无量纲剪切应变率及无量纲表观黏度的影响,以及无量纲表观黏度对拟塑性流体与胀流型流体流速分布的影
7、响.数值模拟结果显示,当扩张角和无量纲电动宽度一定时,电场驱动下的幂律流体在近壁区域速度响应都很快;初始时刻,近壁处表观黏度的变化受到剪切应变率变化的影响,从而影响了三种幂律流体速度峰值的分布,出现拟塑性流体流速在扩张段上游及扩张段近壁处速度峰值均为幂律流体中最大、而在扩张段下游三种幂律流体速度峰值相近的现象;稳态时刻,幂律流体速度剖面呈现塞型分布,且满足连续性条件下,幂律流体流速随扩张管半径增大而减小,牛顿流体流动规律与宏观尺度下流动规律相同;初始时刻,在相同电动宽度、不同壁面电势作用下,幂律流体
8、在扩张管近壁处剪切应变率分布的差异导致表观黏度分布的差异,并最终导致拟塑性流体与胀流型流体流速分布的差异.关键词:微扩张管,幂律流体,电渗流,表观黏度PACS:47.61.–k,47.50.–d,47.57.jd,02.60.CbDOI:10.7498/aps.65.034702时速度剖面强烈依赖无量纲zeta电势及弛豫时间1引言的变化;Escandón等[3]研究了非稳态的Maxwell流体在壁面电势对称及不对称的微平行板流道内微变截面管道不同于等截面管道,不仅其几
