非线性及粒子空间效应对交流电渗流泵的影响

作     者：陈波 晁侃 吴健康 Chen Bo;Chao Kan;Wu Jiankang

作者机构：华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2011年第48卷第10期

页      面：648-654页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(10872076 50805059) 

主　　题：交流电渗流泵 非对称电极 等效电路 粒子空间效应 Poisson-Boltzmann(P—B)模型 

摘      要：在交流电渗流(ACEO)泵的研究中,一般采用Debye-Huckel(D-H)线性近似法。但该方法只在电压很小时才成立,这和实际情况不符;此外,交流电渗流泵在大电压、高频率下的反向流现象也不能由D-H近似法给出正确的预测。当电压较大时,一般采用非线性的Poisson-Boltzmann(P-B)模型。但是,P-B模型也无法对交流电渗流泵在大电压、高频率下的反向流现象进行预测。在P-B模型中,溶液粒子被当作一个空间点,忽略了粒子间的相互作用以及粒子本身的空间体积效应。实际的粒子都有一定的空间体积,当电压较大、溶液浓度较高时,粒子的空间体积不应被忽略。由于粒子的空间体积,通过引入粒子空间效应对P-B模型进行修正后,给出了交流电渗流泵在较大电压下的数值模型,并对交流电渗流泵在较大电压下的高频率反向流现象进行了成功的预测。