【摘 要】
:
在微流控技术领域,壁面带电的纳米通道可以起到与离子选择性膜类似的作用,因此对微纳复合管道的相关研究也取得了重大进展。本文利用两组纳米通道阵列连接三个平行微米通道建立对称模型,通过数值模拟解释了通道内的除盐机理。例如,当纳米通道阵列两侧的电势差(Vcn)等于10倍的热电压(VT)时,系统的除盐率已经可以达到90%左右,Vcn等于20VT时即可以超过99%,且随着Vcn越大,系统除盐率增长得越缓慢;流
论文部分内容阅读
在微流控技术领域,壁面带电的纳米通道可以起到与离子选择性膜类似的作用,因此对微纳复合管道的相关研究也取得了重大进展。本文利用两组纳米通道阵列连接三个平行微米通道建立对称模型,通过数值模拟解释了通道内的除盐机理。例如,当纳米通道阵列两侧的电势差(Vcn)等于10倍的热电压(VT)时,系统的除盐率已经可以达到90%左右,Vcn等于20VT时即可以超过99%,且随着Vcn越大,系统除盐率增长得越缓慢;流体运动方面,分析了压力流的成因,当Vcn等于零时,通道内流体的运动主要以第一类电渗流(EOF1)为主,当Vcn逐渐增大时,通道内压力流占主导地位,对上游流体运动形成正向补偿,对下游流体进行反向补偿;当Vcn足够大时,在微纳米通道结合处会产生非线性涡流,即为EOF1显著增强以后表现出来的泵效应;流体速度方面,研究了通道内流体的平均速度随着通道出入口处的电势差(VLR)和Vcn二者一起变化的趋势、纳米通道阵列附近的第二类电渗滑移速度(US2)和Vcn之间的变化关系。当Vcn相对VLR较小时,水流的平均速度随着Vcn增长较为缓慢,此时通道内EOF1占主导地位,而当Vcn值进一步增大时,此时第二类电渗流(EOF2)起主要作用,系统的平均速度随Vcn完全线性变化,且发现VLR越大时,系统进入完全由第二类电渗流主导的线性阶段所需要的Vcn值也越大。此外,分别研究了在长直嵌膜通道和微纳米复合通道的出入口施加对称电压后通道内第二类电渗滑移速度与Vcn之间的关系;接着在嵌膜微通道内加入方形障碍物阵列并改变阵列左右位置坐标,对比系统前后各个特征的差别,发现加入障碍物阵列以后通道内流体平均速度均降低,除盐率更高,第二类电渗流受到明显抑制,还发现个别位置可以扩大除盐区域。为提高通道内除盐率提供了新方法。
其他文献
本文在分析研究国内外包装机械结构设计及应用的基础上,设计一种适应包装市场的裹包式玻璃纤维卷毡包装机包装工艺及整机方案,重点研究玻璃纤维卷毡包装机的收卷装置、输送装
钢铁企业煤气的合理使用对钢铁企业的生产效率和环境保护有着非常重要的影响。高炉煤气(BFG)作为副产气体之一,产量巨大,被排放到空气中,会对空气造成很大的污染,同时它是重要
矿井水是我国煤炭生产主要废弃物之一。一直以来,矿井水多以直接排放为主,长期大量排放已对矿区生态环境产生了较大的影响。为明确矿井水排放对矿区生态环境的影响,本研究以
在磁异常探测原理的理论基础上,使用COMSOL Multi-physics有限元软件,建立丛式井井下单根已钻井套管的空间几何、物理模型,利用有限元分析法对被动式磁异常探测及主动式磁探测方法中已钻井周围的磁场分布进行了研究,在此基础上完成了如下工作。第一,在被动式磁异常探测中,建立了井下已钻井套管模型,选取合适的边界值,分析了已钻井套管被地磁场磁化后,其周围空间中的具体磁场分布情况;分别研究了在改变
脉冲激光辐照六方氮化硼材料产生的等离子体对于研究六方氮化硼材料特征有重要指导意义。本文通过等离子体发射光谱对靶材的损伤阈值、组成元素以及等离子体参数特性进行研究分析。本文选择六方氮化硼为靶材,首先对材料进行XRD物相分析以保证材料的单一性无掺杂,然后搭建实验平台,利用纳秒脉冲激光辐照六方氮化硼,通过等离子体光谱法对材料的损伤阈值进行研究,并且利用材料的损伤形貌加以佐证等离子体光谱对测量损伤阈值的准
传统油气开采过程中常常会采集到大量的水分,采集到的油、气只占很小比例,这是因为油井内通常是由多种流体混合而成,随着时间的迁移各相流体的位置也在不断地发生着变化。电磁流动成像技术就是在这种非线性且不能预测未来走向系统的基础上,利用层析成像技术解决多相流比例的测量问题,进而准确的指导石油的勘探与生产,提高资源的开采效率。井下高温、高压、高噪声的环境中,对于石油测井仪器的体积与性能有着极高的要求,故而对
目的:黑碳材料作为PM2.5的主要组成核心,在大气运输过程中会吸附各种污染物(重金属和有机物)形成的复杂污染物。因为PM2.5来源不同,化学组分的复杂性和不确定性使得其引起的毒性效应和健康风险难以评估。在研究中使用的羧化黑碳,是通过对商品化黑碳进行改性的制备而成,原始黑碳带上羧基后增加其极性,然后羧化黑碳与铅复合形成黑碳铅复合体。以这两种材料来研究其引起的体内外炎症效应与毒性反应,旨在阐明羧化黑碳
近年来,人们对在磁化强度动力学中扮演着重要角色的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)有着强烈的研究兴趣,这种反对称的各向异性超交换作用能导致自旋螺旋结构的形成并且改变铁磁纳米线中畴壁的漂移速度,并且人们发现了各种各样新奇的现象,比如磁振子霍尔效应,分子磁性以及多铁性。在有和没有外磁场的情况下,极强的DMI分别诱发了螺旋状基态和斯格明子态。并且人们已经观察到了低维金属磁体中由
目的探索酒精性肝病的潜在生物标志物及对维生素B6通路进行初步探索。方法急性酒精模型:将5-6周龄C57BL/6雄鼠随机分成标准饲料喂养组(Pair-fed)和酒精喂养组(Et OH),每组5只
分拆上市在我国资本市场上起步晚、发展缓慢且门槛高,许多企业因为国内的上市门槛太高、分拆上市难度太大而选择海外分拆上市。随着2009年作为“成长型企业孵化器”的创业板