隨著科技的發(fā)展,壓電泵的應用領域?qū)ζ漭敵鲂阅艿囊笾饾u提高,在壓電泵體積和功耗不變的情況下,如何提升其輸出性能的研究迫在眉睫。目前主要影響壓電泵性能的因素有:一是傳統(tǒng)的單向閥存在嚴重的滯后,導致壓電泵在高頻狀態(tài)下工作性能不佳,無法發(fā)揮壓電材料高能量密度的優(yōu)勢;二是由于液體的不可壓縮性,導致壓電泵進出口負載壓力較大,而且傳統(tǒng)意義上壓電泵無負載緩沖結構,無法減小其負載。針對問題二,本文在壓電泵傳統(tǒng)結構的基礎上做出了改進,提出一種帶有可壓縮腔的壓電泵,其結構改進主要表現(xiàn)在泵腔外部,出入口閥片下方增設兩個帶有彈性膜片的可壓縮腔,在壓電泵工作過程中,可壓縮腔結構減輕了壓電振子的驅(qū)動負載,在流體流動中起到了平滑過渡的作用,提高單周期內(nèi)壓電泵的輸出流量�？傮w內(nèi)容如下:本文選用PZT5型壓電陶瓷制作而成的圓形壓電振子作為可壓縮腔壓電泵的驅(qū)動元件。選用能量密度較大的矩形波電信號來驅(qū)動壓電泵。分析討論壓電泵的極限輸出壓力和極限輸出流量。理論分析得出,影響壓電振子的主要因素有振子的構造、支撐方式、壽命以及陶瓷和金屬基板的材料,當以上因素確定之后,壓電振子的位移只與其驅(qū)動電壓有關,有無可壓縮腔對壓電振子的輸出... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電泵研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓電泵的分類
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 壓電泵的應用
        1.3.1 壓電泵在醫(yī)療領域的應用
        1.3.2 壓電泵在工業(yè)領域的應用
    1.4 本文研究的內(nèi)容及意義
第2章 圓形壓電振子振動特性研究
    2.1 壓電效應簡介
    2.2 壓電振子分析
        2.2.1 壓電振子的制備
        2.2.2 壓電振子驅(qū)動電信號選擇
    2.3 壓電振子理論分析及實驗測量
        2.3.1 壓電振子位移
        2.3.2 壓電振子位移測量
        2.3.3 壓電振子等效集中力
    2.4 壓電泵的極限性能
        2.4.1 極限輸出流量
        2.4.2 極限輸出壓力
    2.5 本章小結
第3章 影響壓電泵性能的主要因素
    3.1 泵腔高度對可壓縮腔壓電泵性能的影響
    3.2 閥片對可壓縮腔壓電泵性能的影響
        3.2.1 反向截止性和反向泄漏
        3.2.2 閥片的滯后性
        3.2.3 閥片的種類
        3.2.4 輪式閥的剛度測量及仿真
    3.3 壓電泵外部負載對性能的影響
    3.4 本章小結
第4章 壓電泵中流體水頭損失及可壓縮腔的仿真
    4.1 壓電泵中流體的流動狀態(tài)
    4.2 壓電泵水頭損失
        4.2.1 壓電泵沿程水頭損失
        4.2.2 壓電泵局部水頭損失
    4.3 可壓縮腔工作原理及設計思路
    4.4 流體流經(jīng)可壓縮腔的流固耦合仿真
        4.4.1 流固耦合簡介
        4.4.2 可壓縮腔中流體流動仿真
    4.5 本章小結
第5章 帶有可壓縮腔壓電泵實驗研究
    5.1 實驗樣機的制備
    5.2 實驗裝置
    5.3 可壓縮腔壓電泵實驗性能測試
        5.3.1 有無可壓縮腔壓電泵性能對比
        5.3.2 可壓縮腔壓電泵匹配不同剛度輪式閥實驗
    5.4 影響可壓縮腔壓電泵性能的其他因素實驗
        5.4.1 可壓縮腔高度對壓電泵性能影響實驗
        5.4.2 彈性膜片厚度對壓電泵性能影響實驗
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]迭片式系列微型壓電泵的設計理論及實驗研究[D]. 劉國君.吉林大學 2006
[4]梁和薄板的回彈變分原理研究與應用[D]. 陳英杰.燕山大學 2006

碩士論文
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[2]壓電泵驅(qū)動的電腦芯片水冷系統(tǒng)理論與實驗研究[D]. 孫曉鋒.吉林大學 2005
[3]單振子雙腔體壓電泵的理論與實驗研究[D]. 吳麗萍.吉林大學 2004



本文編號：3191443