Шарфарец Б.П., Горин С.В., Майоров В.С., Лукьянов В.Д., Сетин А.И. «Система уравнений электрогидродинамики для расчёта электроакустического преобразователя нового типа» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 153-158 (2019)

Статья посвящена учету ряда особенностей электроосмотического процесса в стандартной электрогидродинамической (ЭГД)-модели, для чего проводится детализация отдельных уравнений ЭГД-системы, приводятся реальные оценки используемых параметров. ЭГД-система адаптируется под решение электроосмотических задач путем привлечения хорошо развитого аппарата электрохимического потенциала заряженных частиц. Получена замкнутая система ЭГД-уравнений для такого специфического подраздела электрогидродинамики, как электроосмотические явления. ЭГД-система не содержит уравнения диффузии для поиска поля концентраций ионов. В работе они рассчитаны проще в приближении Дебая-Хюккеля. Это позволяет упростить расчет электроосмотических потенциалов и плотностей зарядов ионов. Проведена коррекция других уравнений ЭГД-системы с учетом особенностей электроосмотических процессов. Наличие в системе уравнения теплопроводности позволяет рассчитывать поле температуры в жидкости, что является крайне необходимым для поддержания необходимого температурного режима при реализации на практике излучателя нового типа. Результаты могут быть использованы при проектировании акустического преобразователя, основанного на использовании электрокинетических явлений.

Шарфарец Б.П., Легуша Ф.Ф., Жуков А.Н. «Применение теории подобия для описания электроосмотического течения жидкостей через пористые мембраны» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 153-157 (2019)

Рассматривается физическая модель стационарного электроосмотического движения жидкости в замкнутой сферической оболочке, внутри которой помещена дисковая мембрана с поперечными цилиндрическими порами, заполненными жидкостью. К граням мембраны посредством пористых электродов приложено постоянное электрическое поле. В качестве математической модели используется система уравнений Навье–Стокса для стационарного электроосмотического течения вязкой несжимаемой жидкости внутри замкнутой твердой сферической оболочки под действием внешнего постоянного электрического поля. Рассматривается упрощенная нелинейная система уравнений Навье–Стокса для случая стационарного движения несжимаемой вязкой жидкости при условии постоянства давления жидкости. Эта система уравнений приводится к безразмерному виду. При процедуре приведения уравнений к безразмерному виду реальная скорость жидкости нормировалась относительно скорости электроосмотического скольжения, определяемой по формуле Гельмгольца–Смолуховского. В результате анализа полученной системы показано, что в рассматриваемом случае кроме стандартного критерия подобия в виде числа Рейнольдса появляется еще один критерий подобия, обусловленный электроосмотической природой течения жидкости. Полученная безразмерная система уравнений содержит кроме критериев подобия еще и функции от безразмерных аргументов, описывающие поведение электрического потенциала в двойном электрическом слое. Безразмерная система уравнений движения жидкости может быть использована в случаях оболочек и мембран произвольной формы, а также жидкостей с различной физико-химической природой при проектировании и изготовлении электроакустических преобразователей, в которых используется явление электроосмоса. Полученные результаты позволяют на моделях оптимизировать устройство рассматриваемых электроакустических преобразователей, работающих на использовании электрокинетических явлений