Efectos estéricos en propulsores electroosmóticos espaciales en nanocanales blandos
Autores: Zheng, Jiaxuan; Jia, Beinan; Jian, Yongjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efectos estéricos en propulsores electroosmóticos espaciales en nanocanales blandos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Influencias
Efectos estéricos
Propulsores electroosmóticos
Materiales polielectrolíticos
Especies iónicas
Propulsores nano electroosmóticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La influencia de los efectos estéricos en el rendimiento de los propulsores electroosmóticos espaciales (EOTs) se delineó numéricamente en nanocanales suaves cuyas paredes están cubiertas con materiales polielectrolíticos. El efecto de tamaño de las especies iónicas, es decir, el efecto estérico, se ha pasado por alto en muchos estudios de investigación anteriores, pero tiene influencias vitales en el potencial electrostático y la velocidad electroosmótica, lo cual se introduce en el presente estudio para comprender y mejorar la exploración de propulsores electroosmóticos nano con canales suaves. El empuje del propulsor, el impulso específico, la potencia de entrada total, la eficiencia del propulsor y la relación empuje-potencia se calculan en base a métodos de diferencias finitas. Se encontró que el empuje del propulsor y el impulso específico aumentan con el parámetro estérico, mientras que la eficiencia y la relación empuje-potencia poseen tendencias opuestas debido al aumento de la disipación por calentamiento de Joule. Para situaciones reales con la consideración del tamaño del ion, aunque el empuje del propulsor podría ser promovido, la eficiencia es solo del 30-70%, y los valores máximos de la relación empuje-potencia desaparecen.
Descripción
La influencia de los efectos estéricos en el rendimiento de los propulsores electroosmóticos espaciales (EOTs) se delineó numéricamente en nanocanales suaves cuyas paredes están cubiertas con materiales polielectrolíticos. El efecto de tamaño de las especies iónicas, es decir, el efecto estérico, se ha pasado por alto en muchos estudios de investigación anteriores, pero tiene influencias vitales en el potencial electrostático y la velocidad electroosmótica, lo cual se introduce en el presente estudio para comprender y mejorar la exploración de propulsores electroosmóticos nano con canales suaves. El empuje del propulsor, el impulso específico, la potencia de entrada total, la eficiencia del propulsor y la relación empuje-potencia se calculan en base a métodos de diferencias finitas. Se encontró que el empuje del propulsor y el impulso específico aumentan con el parámetro estérico, mientras que la eficiencia y la relación empuje-potencia poseen tendencias opuestas debido al aumento de la disipación por calentamiento de Joule. Para situaciones reales con la consideración del tamaño del ion, aunque el empuje del propulsor podría ser promovido, la eficiencia es solo del 30-70%, y los valores máximos de la relación empuje-potencia desaparecen.