無閥壓電泵是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)制成的壓電振子的機械振動實現(xiàn)流體輸送,且泵體中沒有可動閥體,結(jié)構(gòu)簡單,易于加工和微型化,可用作微流體系統(tǒng)的流體驅(qū)動部件,在航空航天、醫(yī)療器械、生物基因工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文首先對壓電振子和無閥壓電泵的工作原理進行介紹,以擴散/收縮管無閥壓電泵為例,對擴散/收縮管中的流動情況進行理論分析,得到了流管的流動特性;分析泵內(nèi)的流動情況,得到其流量和容積效率的計算表達式。針對傳統(tǒng)擴散/收縮管無閥壓電泵容積效率低,流量小,無法滿足小體積大流量應(yīng)用要求的缺點,本文提出一種新型的三通擴散/收縮管無閥壓電泵,該泵是對傳統(tǒng)擴散/收縮管無閥壓電泵的改進設(shè)計。應(yīng)用數(shù)值計算方法對三通擴散/收縮管和傳統(tǒng)擴散/收縮管中流動進行對比,結(jié)果表明與傳統(tǒng)擴散/收縮管相比,三通擴散/收縮管反向流阻系數(shù)與正向流阻系數(shù)比值λ較高,可提高無閥壓電泵的容積效率。利用數(shù)值計算方法分析不同雷諾數(shù)下三通擴散/收縮管的幾個重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)（匯流管管口圓角半徑、分流管長度、分流管夾角角度、分流管錐角角度和分流管寬度）對流管流阻的影響,為三通擴散/收縮管的優(yōu)化設(shè)計提供參考依據(jù)。壓電泵運行涉及電場、應(yīng)... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Wallmark等研制的三閥壓電式蠕動泵結(jié)構(gòu)圖

口口口團團f，’，’，‘，‘，，從l，，‘，’，?’.，，l{l，‘，’，’，‘，，’，‘，}}}日日屬習(xí) 習(xí) 6543721圖1一 4H.Q.Li等制作的壓電疊堆式有閥壓電泵結(jié)構(gòu)圖2004年，美國佛羅里達大學(xué)的Bou制作了一種大流量，高頻率的疊堆式有閥壓電泵〔‘9一，月，其泵結(jié)構(gòu)和集成微閥結(jié)構(gòu)如圖1一5所示，該泵使用了一種高跟從率的被動閥，其集成微閥由80個微小的單向閥構(gòu)成，單向閥結(jié)構(gòu)如圖1一6所示，這種微小的整體開啟式單向閥結(jié)構(gòu)可大幅提高壓電泵的工作頻率。試驗表明

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]“V”型管無閥壓電泵用雙壓電復(fù)合振子的振動性能分析[J]. 張睿,何秀華,蔣權(quán)英,楊嵩,鄧許連.  液壓與氣動. 2009(02)
[2]基于MEMS的壓電微泵建模與優(yōu)化[J]. 崔琦峰,劉成良,查選芳.  機械工程學(xué)報. 2008(12)
[3]無閥壓電微流體泵工作特性與結(jié)構(gòu)參數(shù)[J]. 魯立君,吳健康.  機械工程學(xué)報. 2008(11)
[4]“V”形無閥壓電泵理論分析與數(shù)值模擬[J]. 何秀華,張睿.  排灌機械. 2008(04)
[5]電動泵技術(shù)研究進展[J]. 馬繼平,陳令新,關(guān)亞風(fēng).  化學(xué)進展. 2007(11)
[6]“Y”形流管無閥壓電泵振動分析及泵流量計算[J]. 張建輝,黎毅力,夏齊霄,路計莊.  光學(xué)精密工程. 2007(06)
[7]微流體控制系統(tǒng)研究及其應(yīng)用前景[J]. 車志剛,熊良才,龍芋宏,史鐵林.  流體機械. 2006(12)
[8]壓電微流體泵液-固耦合系統(tǒng)流動特性[J]. 魯立君,吳健康.  水動力學(xué)研究與進展（A輯）. 2006(04)
[9]生物芯片壓電微流體泵液-固耦合系統(tǒng)模態(tài)分析[J]. 魯立君,吳健康.  固體力學(xué)學(xué)報. 2005(04)
[10]壓電泵技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 焦小衛(wèi),黃衛(wèi)清,趙淳生.  微電機(伺服技術(shù)). 2005(05)

博士論文
[1]基于MEMS的無閥泵數(shù)值仿真與實驗研究[D]. 白蘭.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所） 2005



本文編號：3362191