Электрогидродинамика проводящих микро- и нанопленок в постоянном электрическом поле
УДК
532.517.4 : 537.2Аннотация
В данной статье исследуется двухфазное микро-течение проводящей (электролит) и непроводящей (диэлектрик) вязких жидкостей, ограниченных двумя тонкими стенками во внешнем электрическом поле. Нижняя сплошная стенка, примыкающая к электролиту, является заряженной поверхностью (диэлектрик), а верхняя стенка — изолирована. Данная задача имеет устойчивое одномерное решение. Линейная устойчивость стационарного течения численно исследуется с помощью спектрального метода Галеркина для решения линеаризованной задачи на собственные значения. Этот метод был успешно применен к соответствующей задаче для электроосмоса ультратонкой пленки. Численный анализ дает представление о сосуществовании длинных и коротких волн неустойчивости для различных значений внешнего электрического поля. Также исследовалось влияние внешнего градиента давления на устойчивость потока. Экспериментальные факты дестабилизации системы при противоположно направленных электроосмотическом потоке и внешнем градиенте давления, установленные другими авторами, нашли подтверждение в данной работе.
Ключевые слова:
пленка жидкости, мобильный поверхностный заряд, свободная граница раздела, неустойчивость, электролит, уравнения Нернста-Планка-Пуассона-Стокса, двойной ионный слойФинансирование
Библиографические ссылки
- Chang H.C., Yossifon G., and Demekhin E.A. Nanoscale electrokinetics and microvortices: How microhydrodynamics affects nanofluidic ion flux // Annu. Rev. Fluid Mech. 2012. No 44. C. 401.
- Lee J.S. and Li D. Electro-osmotic flow at a liquid-air interface // Microfluid. Nanofluidics. 2006. No 2. C. 361.
- Gao Y., Wang T.N., and Yang C. Transient two-liquid electro-osmotic flow with electric charges at the interface // Colloids Surfaces A. 2005. No 266. C. 117.
- Gao Y., Wang T.N., Yang C. and Ooi K.T. Two-fluid electro-osmotic flow in microchannals // J. Colloid Interface Sci. 2005. No 284. C. 306.
- Landau L. D., Lifshitz E.M., and Pitaevskii L.P. Electrodynamics of Continuous Media, Butterworth-Heinemann, 1984.No 8. C. 2.
- Ganchenko G.S., Demekhin E.A., Mayur M., Amiroudine S. Electrokinetic instability of liquid micro- and nanofilms with a mobile charge // Physics of Fluids, 2015. No 27. C. 062002.
- Navarkar A., Amiroudine S., Mayur M., Demekhin E.A. Long-wave interface instabilities of a two-liquid DC electroosmotic system for thin films // Microfluid Nanofluid, 2015. No 19. C. 813.
Загрузки
Выпуск
Страницы
Отправлено
Опубликовано
Как цитировать
Copyright (c) 2016 Горбачёва Е.В., Калайдин Е.Н.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.