求助

看到博主的签名说向别人请教前，先要自己的努力，特地整理了一下这段时间在 comsol 上的尝试和困惑。期待博主的解答，希望能和博主有更多的交流。 在做一个关于电流体动力泵（细化可以说是离子拖拽泵）的模拟，原理即是通过高压电极产 生的离子在电场下的高速运动带动周围的液体分子运动而产生液体的流动，达到泵送效果。 主要 应用 ES静电模块求解空间电场分布控制方程（泊松方程），得到电场分布情况 应用 PDE模块求解电荷运输方程，得出空间电荷分布情况 应用层流模块求解 N-S方程，同电场进行耦合，得出 EHD泵流场情况。 而现在在求解“空间电荷传输方程”方面出现了问题，困惑了好久，我想用 PDE 来求解该 方程但是总会出现 我怀疑是在边界条件设置上的问题。 以下是此模拟的原理性内容和我具体的操作： 泵体轮廓 1.电场控制方程 原理 EHD泵电极之间空间电荷和电势分布，可用静电场泊松方程描述 式中 是电势， 是液体介电常数， 是空间电荷密度， 有电场强度 边界条件 发射极电势 100V，集电极电势 0V，其余壁面绝缘。 操作 这一个模块我单独计算过，得到如下图电势，应该不存在问题。 2.空间电荷传输方程 原理 单极性电荷漂移区的电流密度受到三个因素影响 1.电荷传导，2.对流，3.扩散 因此电流密度定义为 式中 示离子迁移率，U表示对应的液体流场速度，D表示离子扩散系数，J表示电流密 度，由于离子运动速度是本地液体流动速度的指数倍，所以假定液体处于静止，忽略本地液 体流动速度对电流密度的影响，根据电荷守恒定律 只考虑电荷传导可以简化为 边界条件 狄氏边界条件，发射极表面电荷密度 0.01C/m^2,集电极表面电荷密度 0 操作 这里采用广义型偏微分方程，根据博主对于求解高阶 PDE的指导，自己填进来的。mob是 表示离子迁移率；die是 表示液体介电常数，Qe为公式中的 q表示电荷密度。 设定两个狄氏边界条件： 可是计算的结果就是本文开头出现的情况了，我把这个模块和 ES模块一起算的。困在这里 不知道该如何解决。 3.流体流场控制方程 由于产生的离子撞击液体分子的频率非常高，因此假设空间电荷与液体分子之间进行着完全 的动量传递，作用在空间电荷上的电场力转变为作用在液体分子上的体积力。 即体积力=库伦力 边界条件 出口压力=入口压力=0 操作 因为“空间电荷传输方程”没有求解出来，而这个模块中又要和它进行耦合，无奈我就忽略 了电荷分布情况，假定 q为常数（=0.01），通过体积力进行耦合， 这时得到的流场速度和压力如下： 忽略电荷传输，假定 q为常数（=0.01）时得到的流场速度和压力。 个人觉得这个模块中这样的结果也是没有问题的。 还望能够得到博主的指点啊。