بررسی عددی و تحلیلی ولتاژ القائی در جریان مایع فشار- محرک درون ریزمجراها

در مطالعة حاضر، اثرات متقابل جریان مایع فشار- محرک درون یک ریزمجرا و ولتاژ القائی در شرایط جریان الکتریکی صفر، به طور عددی و تحلیلی بررسی می شوند. معادلات حاکم شامل معادله پواسون برای توزیع پتانسیل الکتریکی، معادلات ارنست- پلانک برای توزیع چگالی بار، معادله پیوستگی و معادلات ناویر- استوکس اصلاح شده برای یک جریان پایدار تراکم ناپدیر از یک سیال نیوتنی به روش حجم محدود حل می شوند. در صورت حضور لایة دوگانة الکتریکی و اعمال شرایط ولتاژ القایی حداکثر، دبی جرمی جریان نسبت به دبی نظیرش در جریان فشار- محرک خالص، کاهش ناچیزی می یابد. منحنی تغییرات پتانسیل القائی بر حسب زتا پتانسیل دیوار،  با کمال تعجب نشان می دهد که در زتا پتانسیل های کمتر از 100  میلی ولت، پتانسیل القائی به یک مقدار حداکثر رسیده و سپس نزول می کند. دلیل این امر، افزایش ناگهانی ضریب هدایت الکتریکی متوسط است. ضریب هدایت الکتریکی متوسط، در زتا پتانسیل های بالاتر از 100 میلی ولت به طور نمایی افزایش می یابد و لذا تجربه مرسوم در ثابت فرض نمودن آن، فقط برای زتا پتانسیل های کم، (یعنی کمتر از 100 میلی ولت) قابل توجیه است.