CO2 驱动扩散泳与水净化：预测通道流中排斥区的相似解
流体动力学
2021-06-01 v1
摘要
我们通过实验和理论研究了矩形通道流中由一侧壁 CO2 溶解驱动的带负电粒子的扩散泳分离。由于带负电粒子在引入 CO2 的边界附近产生排斥区，我们通过在二维构型中应用剪切流近似来建模该问题。由方程形式我们定义一个相似变量，将 CO2 和离子的反应-扩散方程以及粒子分布的平流-扩散方程转化为常微分方程。相似变量的定义给出了粒子排斥区的特征长度尺度。我们考虑矩形通道中的高度平均流动行为，通过将壁面剪切率计算为通道尺寸的函数，以使我们的实验观测与模型合理化并相联系。我们的观测和理论模型为流入式水净化系统提供了如流速、通道尺寸和 CO2 压力等设计参数。
引用
@article{arxiv.2105.15154,
title = {CO2-driven diffusiophoresis and water cleaning: Similarity solutions for predicting the exclusion zone in a channel flow},
author = {Suin Shim and Mrudhula Baskaran and Ethan H. Thai and Howard A. Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.15154},
year = {2021}
}