壓電換能器是通過其正、逆壓電效應來實現(xiàn)電力與機械能相互轉換的器件。超聲技術應用的主要部件便是壓電換能器。壓電換能器種類繁多、用途廣泛,在微、納米領域具有廣闊的應用前景,尤其是在移動、捕捉和清除微納米物質(zhì)方面。本課題主要研究超聲換能器對空氣中PM2.5和PM2.5-10的捕捉原理及特性,主要研究內(nèi)容概述如下:介紹空氣中的嚴重污染物------PM2.5和PM2.5-10及其帶來的危害;列舉了現(xiàn)有的常見去除PM2.5和PM2.5-10的過濾法及電學法的裝置以及這些裝置的優(yōu)缺點,從而引出本研究的目的和內(nèi)容。在本課題組現(xiàn)有的研究基礎上,通過實驗研究由超聲換能器和反射板（集塵板）組成的裝置,發(fā)現(xiàn)有油煙顆粒被聚集在反射板（集塵板）上,形成規(guī)則的圈狀同心圓環(huán)或者大顆粒的聚集沉降。此時超聲換能器工作頻率在56.9k Hz附近,輻射面的工作模態(tài)為彎振模態(tài)。實驗表明收集到油煙的分布與換能器的輻射面和反射板的距離有關,并且集塵效率與換能器工作的頻率、電壓有關。利用COMSOL Multiphysics分析軟件計算由超聲換能器輻射面和反射板構成的腔體內(nèi)的聲場。計算結果與實驗現(xiàn)象對比后發(fā)現(xiàn):超聲換能器在腔體中產(chǎn)... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外對捕捉空氣中PM2.5 和PM2.5-10 的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容概述
        1.3.1 研究目的和范圍
        1.3.2 本研究的主要工作內(nèi)容以及創(chuàng)新點
        1.3.3 研究路線及方法
        1.3.4 研究的預期結果及其對現(xiàn)實指導意義
    1.4 論文組織結構
第二章 超聲換能器聚集微納物質(zhì)的理論基礎
    2.1 壓電材料的由來及壓電效應定義
    2.2 壓電陶瓷相關特性
        2.2.1 壓電陶瓷簡介
        2.2.2 壓電材料相關參數(shù)介紹
    2.3 壓電超聲換能器
        2.3.1 超聲換能器簡介
        2.3.2 超聲換能器的分類及實例
        2.3.3 聲場中的驅動力分析
        2.3.4 超聲換能器的應用領域及實例
        2.3.5 超聲換能器發(fā)展方向
第三章 超聲換能器捕捉裝置的實驗現(xiàn)象和特性測量
    3.1 引言
    3.2 油煙顆粒捕捉裝置結構及實驗平臺搭建
        3.2.1 微顆粒捕捉裝置的結構設計
        3.2.2 實驗平臺搭建
    3.3 實驗過程及現(xiàn)象
        3.3.1 實驗所用的煙源
        3.3.2 換能器捕捉油煙的實驗過程
        3.3.3 實驗結果的特性測量
    3.4 本章小結
第四章 實驗現(xiàn)象及特性的有限元分析
    4.1 引言
    4.2 有限單元法簡介
        4.2.1 有限單元法要點和特性
        4.2.2 有限元法的操作過程
            4.2.2.1 離散結構
            4.2.2.2 分析單元
            4.2.2.3 分析整體
        4.2.3 COMSOL Multiphysics軟件簡介
    4.3 基于COMSOL Multiphysics的PM2.5 及PM2.5-10 的超聲收集裝置的有限元分析
        4.3.1 超聲換能器輻射面的振動模態(tài)測量
        4.3.2 COMSOL Multiphysics中，有限元模型的建立
        4.3.3 實驗現(xiàn)象的有限元分析
        4.3.4 實驗特性的有限元分析
    4.4 本章小結
第五章 全文總結及展望
    5.1 本課題研究的主要貢獻
    5.2 本課題創(chuàng)新點
    5.3 下一步研究方向
        5.3.1 針對實驗方法的改進
        5.3.2 針對研究方向的改進
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：2985340