图书介绍

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微纳通道内颗粒在电动力驱动下的运动机理
  • 钱诗智,周腾,史留勇,袁成宇著 著
  • 出版社: 北京:北京邮电大学出版社
  • ISBN:9787563550791
  • 出版时间:2017
  • 标注页数:300页
  • 文件大小:37MB
  • 文件页数:309页
  • 主题词:数据通道-电动力学-研究

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图书目录

第1章 微纳流体中电动力学基础1

1.1 微纳流体简介1

1.2 微纳流体力学中的粒子运输和处理2

1.3 电动力学基础知识3

1.3.1 双电层3

1.3.2 电渗4

1.3.3 电泳6

1.3.4 介电泳8

1.3.5 感生电荷电动力学9

1.4 本章小结10

本章参考文献10

第2章 在纳米孔中双电层和电渗流的数值仿真19

2.1 双电层19

2.2 纳米孔中的电渗流30

2.3 本章小结40

本章参考文献40

第3章 圆形粒子在微通道中的瞬态动电运动41

3.1 引言41

3.2 数学模型42

3.3 数学模型在COMSOL上的实现45

3.4 结果和讨论72

3.4.1 直微通道中72

3.4.2 收缩-扩张微通道中78

3.4.3 带障碍的Y形微通道83

3.4.4 L形微通道中85

3.5 本章小结93

本章参考文献93

第4章 微直通道中柱状细胞的电动运输97

4.1 引言97

4.2 实验装置98

4.3 数学模型99

4.4 COMSOL中的数值实现101

4.5 结果与讨论113

4.5.1 实验结果113

4.5.2 通道壁的作用114

4.5.3 电场的作用117

4.5.4 Zeta电势比例的作用118

4.5.5 粒子纵横比的作用119

4.5.6 粒子初始角度的影响120

4.6 本章小结121

拓展阅读121

本章参考文献123

第5章 狭缝内颗粒在剪切与电动力作用下的变形126

5.1 引言126

5.2 剪切变形127

5.2.1 数学模型127

5.2.2 数值实现128

5.2.3 结果与讨论133

5.3 电动力引起的颗粒变形137

5.3.1 数学模型137

5.3.2 数值实现和验证138

5.3.3 结果和讨论150

5.4 本章小结156

本章参考文献157

第6章 直流电场中胶体粒子之间的相互作用159

6.1 引言159

6.2 数学模型160

6.3 Comsol中的数值实现162

6.4 结果与讨论173

6.4.1 粒子-粒子交互作用及布朗运动的比较173

6.4.2 平行方向,θ=0°174

6.4.3 垂直方向,θ=90°176

6.4.4 介于平行与垂直之间的方向,0°<θ<90°177

6.5 本章小结180

本章参考文献180

第7章 Poisson-Boltzmann方法下圆柱形颗粒穿过纳米孔的动电输运182

7.1 引言182

7.2 数学模型184

7.2.1 数学模型的尺寸形式184

7.2.2 数学模型的无量纲形式186

7.3 COMSOL和代码验证的数值实现187

7.4 结果和讨论203

7.4.1 粒子初始位置的影响203

7.4.2 粒子初始横向偏移的影响206

7.4.3 纳米孔表面电荷密度的影响210

7.5 本章小结212

本章参考文献213

第8章 Poisson-Nernst-Planck多离子模型下圆柱形粒子通过纳米孔的动电输运216

8.1 引言216

8.2 数学模型217

8.2.1 数学模型的尺寸形式218

8.2.2 数学模型的无量纲形式219

8.3 在COMSOL中的数值实现与代码验证220

8.4 结果与讨论235

8.4.1 PB模型和PNP模型的比较235

8.4.2 粒子半径与德拜长度比值的影响236

8.4.3 粒子初始方向的影响239

8.4.4 以纳米孔中心线为基准的横向偏移的影响241

8.4.5 纳米孔表面电荷的影响243

8.5 本章小结246

本章参考文献246

第9章 场效控制下的DNA通过纳米孔输运250

9.1 引言250

9.2 数学模型252

9.3 COMSOL Multiphysics软件的实现和代码验证255

9.4 结果及讨论267

9.4.1 门电势的影响267

9.4.2 粒子半径与德拜长度比值的影响272

9.4.3 纳米孔介电常数的影响273

9.5 本章小结274

本章参考文献275

第10章 电动粒子通过带有浮动电极的纳米孔279

10.1 引言279

10.2 数学模型279

10.3 COMSOL Multiphysics的实现282

10.4 结果及讨论292

10.4.1 电场的影响292

10.4.2 粒子半径和德拜长度比值的影响296

10.5 本章小结299

本章参考文献299

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