【摘要】： 現(xiàn)有的壓電泵大都以微小型為主,所采用的壓電振子直徑一般都在三十五毫米以下。雖然微小型壓電泵憑借其流量和壓力可以精確控制的優(yōu)點得以較為廣泛的應用,但亦有其局限性。在某些需要較大流量的場合,比如計算機水冷,溶液、藥劑的配置等,微小型壓電泵顯然是不適合的。本文著重研究以直徑為65mm的大振子所驅動的單腔體壓電泵,設計并制作了一系列被動閥壓電泵試驗樣機,并利用壓電學和流體力學等理論對壓電泵的一些主要相關參數(shù)進行了分析,同時對樣機進行了試驗得出了這些主要影響參數(shù)對大振子單腔體壓電泵工作性能的影響規(guī)律并獲得了相應各參數(shù)的最佳值。 具體研究內容如下: 1.根據(jù)薄板的振動理論,分析了電壓驅動下壓電陶瓷和金屬板構成的兩層復合圓形薄板的振動模式,給出了壓電振子的幾何方程、壓電振子本構方程。 2.對壓電振子變形位移進行試驗測試,分析研究了壓電振子中心點和中心線的變形位以及有無負載對壓電振子變形位移的影響規(guī)律,并據(jù)此推導了壓電振子變形體積計算的理論公式。 3.運用流體力學和相關的壓電理論,探討了影響大振子壓電泵性能的一些影響因素,如腔高,孔徑,孔距,壓電振子陶瓷厚度等對壓電泵性能的影響。 4.制作了一系列壓電泵樣機,并進行單因素對比試驗(包括不同腔高,不同孔徑,不同孔距,不同陶瓷厚度的振子,不同橡膠閥厚度等)得出了不同因素對大振子壓電泵性能的影響規(guī)律并獲得相應各參數(shù)的最佳值。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH38
【圖文】：

1.“Y”形流管無閥壓電泵驅動器[46]圖1.2 是南京航空航天大學機密驅動研究所在2008年研制的“Y”形流管無閥壓電泵（VPPYT）。該泵亦屬微小型壓電泵，由一個壓電片(圖1.2 (a) 所示)和兩個“Y”形流管(圖1.2 (b) 所示)無閥結構構成。此泵是一種新型結構的壓電泵，其目的在于減小壓電泵工作時其內部的湍流與渦流且實現(xiàn)了內部流體速度和壓力的流暢變化。此研究亦為其他類型壓電泵的優(yōu)化設計和制作提供了實用性的參考。此泵可用于醫(yī)療，健康衛(wèi)生等領域，用來傳輸血液流體。2．非對稱群峰無閥壓電泵[47]圖1.3是由北京聯(lián)合大學夏齊霄和雷紅，南京航天航空大學精密驅動研究所張建輝和成偉，中國科學院長春光學精密機械及物理研究所王守印所制作的非對稱群峰無閥壓電泵的結構。該壓電泵亦屬微小型泵，其利用泵底的空間，沿泵的出入口軸線方向開發(fā)出非對稱群峰結構，從而在泵腔內部形成串聯(lián)的漸擴／漸縮流道，替代了傳統(tǒng)的安裝在泵腔外的漸擴／漸縮流管。當泵工作時

2．非對稱群峰無閥壓電泵[47]圖1.3是由北京聯(lián)合大學夏齊霄和雷紅，南京航天航空大學精密驅動研究所張建輝和成偉，中國科學院長春光學精密機械及物理研究所王守印所制作的非對稱群峰無閥壓電泵的結構。該壓電泵亦屬微小型泵，其利用泵底的空間，沿泵的出入口軸線方向開發(fā)出非對稱群峰結構，從而在泵腔內部形成串聯(lián)的漸擴／漸縮流道，替代了傳統(tǒng)的安裝在泵腔外的漸擴／漸縮流管。當泵工作時，非對稱群峰結構能驅使流體向單一方向流動�！胺菍ΨQ群峰”是為了產(chǎn)生大漩渦，多個傾斜面的累加能夠產(chǎn)生（a） （b）圖 1.2 “Y”形流管無閥壓電泵結構圖

無閥壓電泵壓電泵沒有運動閥體，因此它可以輸送帶有懸浮顆工程系的 Ling- Sheng Jiang 等研制一種固定閥亦稱為無移動閥泵(no-moving-parts valve pump)，它的單向流動。為有別于其它形式的無閥壓電泵，本.6 是 T45/4x2 型異型管無閥壓電泵結構圖，圖中黑色(直徑最小處)是壓電振子(直徑為 5mn)、灰色區(qū)域是動方向。試驗表明，它可以輸送直徑為 3 .1～20.3μ的密度高達 9000 粒/μl時仍然能夠正常工作，不堵塞微球以 0 .6ml/min 的速度從泵中流過。此泵亦屬微小

【引證文獻】

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1 吳迪;液體混合用多入口壓電泵的研究[D];吉林大學;2012年

本文編號：2780614