典型文献
离子选择性表面电对流的多块LB模拟
文献摘要：
离子选择性表面(如纳米通道、离子交换膜等)复杂的动力学现象为微纳流控技术的发展提供了新思路.向带有离子选择性表面的电解质溶液施加电压,通过液体的电流密度会经历复杂的非线性变化过程;当电压超过某一临界值时会引发对流现象,这种流动被称为第二类电渗或离子选择性表面的电对流,关于此类问题的数值求解引发了大量的研究.本文提出一种基于多块网格加密的格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)的数值模型,用于模拟第二类电渗流动.结合该算法,给出了求解流动、电势和离子浓度的网格信息交换方程,较好地解决了此类问题中大浓度梯度边界对计算分辨率的要求.利用该数值模型模拟获得的电流-电压特性曲线先随着电压升高而迅速增大,随后达到饱和状态,与理论解吻合良好.此外,模拟结果还表明,当流动发生后,相对低电压下的流动倾向于形成大涡且流动呈指数趋势增强;而较大电压则会先激发多个小涡,并逐渐合并为大涡流动,且大涡流动有更高的离子输运效率.此外,除了模拟离子选择性表面的电对流现象,本文提出的数值格式还可拓展到其他电流体动力学问题的模拟.
文献关键词：
电对流;第二类电渗;离子选择性表面;格子玻尔兹曼方法;多块网格
中图分类号：
作者姓名：
张煜;李天富;罗康;吴健;易红亮
作者机构：
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,空天热物理工信部重点实验室,哈尔滨150001;季华实验室,广东佛山 528000
文献出处：
引用格式：
[1]张煜;李天富;罗康;吴健;易红亮-.离子选择性表面电对流的多块LB模拟)[J].力学学报,2022(10):2784-2795
A类：
离子选择性表面,电对流,第二类电渗,多块网格
B类：
纳米通道,离子交换膜,力学现象,纳流控,流控技术,电解质溶液,加电压,电流密度,非线性变化,变化过程,数值求解,网格加密,格子玻尔兹曼方法,lattice,Boltzmann,method,LBM,数值模型,电渗流,合该,电势,离子浓度,信息交换,浓度梯度,模型模拟,电压特性,特性曲线,电压升高,饱和状态,理论解,低电压,涡流,离子输运,输运效率,可拓,电流体动力学,动力学问题
AB值：
0.268858
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