Comenzando la electroósmosis en un medio poroso fibroso con un grosor de doble capa eléctrica arbitrario
Autores: Chen, Wei Z.; Keh, Huan J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Comenzando la electroósmosis en un medio poroso fibroso con un grosor de doble capa eléctrica arbitrario
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Respuesta electroosmótica transitoria
Medio poroso cargado
Fibras cilíndricas circulares
Capas dobles eléctricas
Solución electrolítica
Porosidad de la matriz de fibras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Se analiza la respuesta electroosmótica transitoria en un medio poroso cargado que consiste en una matriz uniforme de fibras cilíndricas circulares paralelas con capas dobles eléctricas arbitrarias llenas de una solución electrolítica, para la aplicación escalonada de un campo eléctrico transversal. La ecuación de conservación del momento del fluido se resuelve para cada celda utilizando un modelo de celda unitaria, donde un solo cilindro está rodeado por una capa coaxial de la solución electrolítica. Se obtiene una expresión en forma cerrada para la velocidad electroosmótica transitoria del fluido en el transformado de Laplace como función de la relación entre el radio del cilindro y la longitud de apantallamiento de Debye, así como de la porosidad de la matriz de fibras. El efecto de la porosidad de la matriz de fibras en el crecimiento continuo de la velocidad electroosmótica a lo largo del tiempo es sustancial y complicado. Para una matriz de fibras con mayor porosidad, la velocidad del fluido en bloque tarda más en alcanzar un cierto porcentaje de su valor final. Aunque el valor final de la velocidad del fluido en bloque generalmente aumenta con el aumento de la porosidad, las velocidades tempranas pueden disminuir con el aumento de la porosidad. Para una dada porosidad de la matriz de fibras, la velocidad electroosmótica transitoria es una función monótonamente creciente de la relación entre el radio del cilindro y la longitud de Debye.
Descripción
Se analiza la respuesta electroosmótica transitoria en un medio poroso cargado que consiste en una matriz uniforme de fibras cilíndricas circulares paralelas con capas dobles eléctricas arbitrarias llenas de una solución electrolítica, para la aplicación escalonada de un campo eléctrico transversal. La ecuación de conservación del momento del fluido se resuelve para cada celda utilizando un modelo de celda unitaria, donde un solo cilindro está rodeado por una capa coaxial de la solución electrolítica. Se obtiene una expresión en forma cerrada para la velocidad electroosmótica transitoria del fluido en el transformado de Laplace como función de la relación entre el radio del cilindro y la longitud de apantallamiento de Debye, así como de la porosidad de la matriz de fibras. El efecto de la porosidad de la matriz de fibras en el crecimiento continuo de la velocidad electroosmótica a lo largo del tiempo es sustancial y complicado. Para una matriz de fibras con mayor porosidad, la velocidad del fluido en bloque tarda más en alcanzar un cierto porcentaje de su valor final. Aunque el valor final de la velocidad del fluido en bloque generalmente aumenta con el aumento de la porosidad, las velocidades tempranas pueden disminuir con el aumento de la porosidad. Para una dada porosidad de la matriz de fibras, la velocidad electroosmótica transitoria es una función monótonamente creciente de la relación entre el radio del cilindro y la longitud de Debye.