扩散渗透色散

溶质-表面相互作用近年来作为驱动独特流体动力学和颗粒输运的新控制机制引起了相当大的兴趣，在生物医学、微流控器件开发和提高石油采收率等领域具有潜在应用。在本研究中，我们将讨论在带电壁面附近、存在溶质浓度梯度时由扩散渗透运动引起的色散。此处，我们在无背景流的通道中心引入一个具有高斯分布的盐塞。随着溶质扩散，浓度梯度在壁面驱动扩散渗透滑移流，导致通道内产生再循环流；这进而驱动溶质浓度的平流通量。该效应导致溶质的交叉流扩散，改变了溶质沿通道扩散时的有效扩散率。我们利用多时间尺度分析推导了溶质动力学的理论预测，以量化由溶质-表面相互作用驱动的色散。此外，我们推导了一个截面平均浓度方程，其有效扩散率类似于 Taylor 色散中的情况。另外，我们使用数值模拟来验证我们的理论预测。