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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 張建成(Chien-Cheng Chang) | |
| dc.contributor.author | Chih-Hsiung Chang | en |
| dc.contributor.author | 張智雄 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T05:16:14Z | - |
| dc.date.available | 2014-08-25 | |
| dc.date.copyright | 2014-08-25 | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.date.submitted | 2014-08-17 | |
| dc.identifier.citation | [1] F. F. Reuss (1809), Charge-induced flow, Proceedings of the Imperial Society of Naturalists of Moscow,vol.3,pp.327-340
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/56126 | - |
| dc.description.abstract | 本論文主要以數值模擬方法探討微流體在電滲效應下的流體行為，並細部探討在環形微流道內溶液之各項物理性質，所使用的物理模型包括Poisson-Boltzmann equation(PB)和Poisson-Nernst-Planck equation(PNP)等方程組。
電滲流的流動，主要是依靠壁面電位勢，以及外加電場產生的電位勢的交互作用所致。本論文將使用PB模型和PNP模型來探討環形微流道中的電滲流，並藉由改變不同的參數b、K、λ作分析，其中b為內壁半徑與微流管道半徑的比值。K為微流管道的半徑和德拜長度的比值，λ為界達電位與熱勢能的比值。藉由上述參數，以分析流場內流速分布情形、流量大小和離子濃度分布的情形，包含在暫態和穩態的情況，並比較PB模型和PNP模型的之間的差異。最後，則重新設計環形微流道的形狀，並觀察其上述物理性質的變化。 由模擬結果可得知，在λ和K較小時， PB模型和PNP模型模擬出的數據差別不大，但是當K變大時，且b值較小時，PNP模型模擬出的數據會開始大於PB模擬出的數據，且隨著λ變大，差距越來越大。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T05:16:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R01543037-1.pdf: 3035884 bytes, checksum: dda11cd78cc7aeffe8ddf6398d3e8248 (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
| dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書 #
致謝 i 中文摘要 ii ABSTRACT iii 目錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 x 第一章、 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 文獻回顧 3 1.4 論文架構 6 第二章、 理論背景 8 2.1 微流體 8 2.2 電滲流 9 2.3 電雙層 11 2.4 界達電位(Zeta Potential) 13 第三章、 物理模型 15 3.1 基本假設 15 3.2 Poisson-Boltzmann 方程式 16 3.2.1 描述壁面電位的Poisson方程式 16 3.2.2 描述外加電場的Laplace方程式 17 3.2.3 解析電滲流流場的Navier-Stokes 方程式 17 3.2.4 無因次化方程組 18 3.3 Debye–Huckel 理論 20 3.4 Poisson-Nernst-Planck 方程式 21 3.4.1 描述離子分佈情況的Nernst-Planck方程式 21 3.4.2 描述壁面電位的Poisson方程式 22 3.4.3 解析電滲流流場的Navier-Stokes 方程式 23 3.4.4 無因次化方程組 23 第四章、 數值方法 25 4.1 簡介 25 4.2 網格產生 25 4.2.1 計算花費的時間 26 4.2.2 數值擴散 26 4.2.3 網格品質 27 4.3 數值解法 28 4.3.1 分離求解器 28 4.3.2 空間離散 29 4.3.3 時間離散 35 4.3.4 壓力─速度耦合關係的處理 37 4.4 使用者自訂函數(User Defined Function)介紹 41 4.3.1 網格資料結構 41 4.3.2 DEFINE 巨集( DEFINE Macros ) 44 4.3.3 使用者自訂標量(User Defined Scalar)與使用者自訂記憶體空間(User Defined Memory) 47 4.3.4 UDF執行流程 48 第五章、 模擬結果與分析 49 5.1 問題之描述 49 5.1.1 二維軸對稱模型 49 5.1.2 環境參數設定 49 5.1.3 初始條件與邊界條件 50 5.2 解析解驗證 52 5.3 電滲流流場分析 56 5.3.1 模擬結果等高線圖 56 5.3.2 流量比較 58 5.3.3 穩態流速比較 63 5.3.4 暫態流速比較 66 5.3.5 離子濃度分布 69 5.3.6 改變流道形狀後的比較 72 第六章、 結論與未來展望 75 6.1 結論 75 6.2 未來展望 76 參考文獻 77 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 以PB方程和PNP方程解析環形截面微流道之電滲流 | zh_TW |
| dc.title | Analyzing Electroosmosis Flow of Annular Micro-Flow Channels with PB and PNP Equations | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 102-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 朱錦洲(Chin-Chou Chu),江宏仁(Hung-Jen Chiang),宮春斐(Chun-Fei Kung),劉德歡(Te-Huan Liu) | |
| dc.subject.keyword | 電滲流,微流道,電雙層,界達電位,Poisson-Boltzmann 方程組,Poisson-Nernst-Planck 方程組, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | electroosmosis flow,micro-flow channels,electrical double layer,zeta potential,Poisson-Boltzmann equations,Poisson-Nernst-Planck equations, | en |
| dc.relation.page | 78 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2014-08-18 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 應用力學研究所 | |
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