感应电荷电渗微泵的拓扑与形状优化
流体动力学
2011-10-28 v1
摘要
对于被电解质包围并置于外加偏压平行板电容器内部的介电固体，我们通过数值方法研究了所产生的感应电荷电渗（ICEO）流动如何依赖于介电固体的拓扑与形状。特别地，我们通过引入人工设计场来扩展现有的常规动电模型，以描述从液态电解质到固态介电体的转变。利用该设计场，我们成功应用了拓扑优化方法，以寻找具有非平凡拓扑的系统几何结构，这些结构能够最大化沿平行于电容器板方向穿过电解电容器的净感应电渗流率。一旦找到，拓扑优化几何结构的性能已通过将其转移至不依赖人工设计场的常规动电模型中得到了验证。我们的结果表明了介电固体的拓扑与形状在ICEO系统中的重要性，并指出了具有显著改进性能的ICEO微泵的新设计。
引用
@article{arxiv.0901.1788,
title = {Topology and shape optimization of induced-charge electro-osmotic micropumps},
author = {Misha Marie Gregersen and Fridolin Okkels and Martin Z. Bazant and Henrik Bruus},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.1788},
year = {2011}
}
备注
18 pages, latex IOP-style, 7 eps figures