【摘 要】
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本文在矩形纳米管道内,研究了流体的电势、速度、流向势以及电动能量转换效率.通过分离变量法求解了电势和速度分别满足的泊松玻尔兹曼(Poisson-Boltzmann)方程和纳维斯托克
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本文在矩形纳米管道内,研究了流体的电势、速度、流向势以及电动能量转换效率.通过分离变量法求解了电势和速度分别满足的泊松玻尔兹曼(Poisson-Boltzmann)方程和纳维斯托克斯(Navier-Stokes)方程,得到了矩形纳米管道内流体的电势、速度、流向势和电动能量转换效率的解析表达式.通过数值分析及图像的描绘,讨论了相应的无量纲参数即电动宽度K(矩形纳米管道宽度与双电层厚度的比值)、管道壁面Zeta势ζ以及纳米管道的高度与宽度的展向比α等对流向势以及电动能量转换效率的影响.结果表明,当其他参数给出固定值时,随着电动宽度K的增大,流向势在减小.当K的值相对较小时,电动能量转换效率随着电动宽度K的增加而变大;当K取值较大时,电动能量转换效率随着K的增大而减小.此外,流向势随着管道的展向比α的增大而变大.对于取值较小的K,电动能量转换效率随着α增加而变大;当K取值较大时,电动能量转换效率随着α的增加而减小.最后,当壁面Zeta势ζ增大,相应的流向势变大以及电动能量转换效率也有显著的增加.
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