基于OpenFOAM的导电筒壁周围感应电渗流动的模拟研究开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的及意义

绝大多数固体和极性溶液接触时表面会发生电离,从而带有电荷,吸引溶液中的异性离子,排斥同性离子,影响了壁面附近溶液离子的分布,形成双电层(electric doublelayer,edl)。如果施加一个平行于壁面的电场,双电层内带电离子在电场力的作用下带动周围液体运动,形成电渗流(electroosmotic flow,eof)。

电渗流(eof)具有高效、流型扁平、易于控制和系统集成等诸多优点,被广泛应用于微流控系统中流体的输送、混合反应以及分离等。随着生物芯片和芯片实验室技术的发展,对生物流体的操纵和分析具有广泛的应用前景。

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2. 研究的基本内容与方案

2.基本内容和技术方案

2.1基本内容

基于既有研究成果对导电筒壁周围感应电渗流动进行调研与分析,引用有限体积法的研究方法与思路,进行粘弹性流动的cfd(计算流体力学)仿真分析与计算,绘制导电筒壁的几何模型,通过poisson-nernst-planck(pnp)模型对导电筒壁周围感应电渗流动进行模拟研究,并借助openfoam这一处理软件,通过网格的生成;边界条件和初始条件的选取和设置;求解器的改写以及后处理,求解该数值模型,完成导电筒壁周围感应电渗流动相关特征的计算与分析。

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3. 研究计划与安排

3.进度安排

第1—3 周: 英文翻译,完成开题报告和文献综述。

第4—6周:导电筒壁周围感应电渗流动现象的调研和分析。

第7—10 周:完成导电筒壁周围感应电渗流动的计算与分析

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4. 参考文献(12篇以上)

4.参考文献

[1] f. pimenta and m. alves, “simulation of electrically-driven #64258;ows usingopen-foam,” ar xiv:1802.02843, 2018.journal of multiphase flow, vol. 84, pp. 98– 115, 2016.:

[2]赵士明,赵静一,李文雷,王立亚,郭锐.微流体驱动与控制系统的研究进展[j].制造技术与机床,2018(07):40-47.

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