本文關(guān)鍵詞：多腔壓電驅(qū)動(dòng)人工心臟泵的理論及實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人工心臟泵是利用外部機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式將血液泵送至身體各組織,全部替代或部分替代心臟功能的一種機(jī)械裝置。壓電泵通過壓電振子的變形,改變泵腔的容積實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的泵送,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制等優(yōu)點(diǎn)。因此,壓電泵是人工心臟泵的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。采用Y型流道壓電泵的泵送過程具有流動(dòng)平穩(wěn),無大范圍湍流的特點(diǎn)。本文提出Y型雙入水流道雙出水流道壓電泵的結(jié)構(gòu)。基于基爾霍夫假設(shè)建立的薄板小撓度理論,令壓電振子的最大動(dòng)能和最大位能相等,推導(dǎo)出壓電振子變形量的數(shù)值計(jì)算公式。在不同的激勵(lì)電壓下,壓電振子中心點(diǎn)的位移最大,距中心越遠(yuǎn)變形量越小,總體呈拋物線狀分布,各點(diǎn)的變形量隨著電壓的增大而增大,幾乎呈線性關(guān)系。通過對(duì)Y型流道的ANSYS分析,說明流體在流動(dòng)過程中質(zhì)量力、壓力、粘性力與流體密度、加速度的關(guān)系。分析Y型流道無閥壓電泵能夠?qū)崿F(xiàn)單向流動(dòng)的原因,分析各處壓力損失系數(shù)與流體密度,平均速度之間的關(guān)系,結(jié)合無閥壓電泵的效率公式,理論說明增加流道數(shù)量可以提高泵送效率。采用精雕加工技術(shù),用亞克力板材實(shí)際加工Y型單入水流道單出水流道壓電泵和Y型雙入水流道雙出水流道壓電泵。設(shè)計(jì)流阻規(guī)律實(shí)驗(yàn),初步證明采用Y型雙入水流道雙出水流道結(jié)構(gòu)的壓電泵效率更高。在100V電壓下,改變激勵(lì)電源頻率,測(cè)量?jī)煞N類型壓電泵的泵送流量,得出隨著頻率的變化,兩種類型的泵流量不斷增加,Y型雙入水流道雙出水流道壓電泵的流量明顯高于Y型單入水流道單出水流道壓電泵的流量,證明采用Y型雙入水流道雙出水流道結(jié)構(gòu)能提高泵流量。
【關(guān)鍵詞】：Y型流道 無閥壓電泵 壓電振子
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH38
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 引言7-8
• 1.2 壓電泵的分類及研究現(xiàn)狀8-15
• 1.2.1 壓電泵的分類8-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究狀況13-15
• 1.3 論文研究意義及內(nèi)容15-17
• 1.3.1 研究意義15
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 壓電驅(qū)動(dòng)的基本理論17-33
• 2.1 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)17-18
• 2.2 壓電材料及相關(guān)性能參數(shù)18-22
• 2.2.1 壓電材料18-19
• 2.2.2 壓電材料的性能參數(shù)19-22
• 2.3 復(fù)合圓形壓電振子及其振動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型22-31
• 2.3.1 復(fù)合圓形壓電振子結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3.2 壓電振子的振動(dòng)模態(tài)分析23-25
• 2.3.3 壓電振子的振動(dòng)模型建立25-26
• 2.3.4 壓電振子的振動(dòng)特性分析26-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 Y型流道特性分析及新型結(jié)構(gòu)壓電泵的設(shè)計(jì)33-42
• 3.1 Y型流道流體力學(xué)分析33-35
• 3.1.1 流體流動(dòng)狀態(tài)的判別33
• 3.1.2 流體流動(dòng)狀態(tài)方程33-35
• 3.2 Y型流道無閥壓電泵單向流動(dòng)原理35-36
• 3.3 Y型雙入水流道雙出水流道結(jié)構(gòu)提高效率的原因分析36-39
• 3.4 Y型雙入水流道雙出水流道結(jié)構(gòu)壓電泵的設(shè)計(jì)與制作39-41
• 3.4.1 Y型雙入水流道雙出水流道結(jié)構(gòu)壓電泵的設(shè)計(jì)39-40
• 3.4.2 Y型流道壓電泵的制作40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 壓電泵實(shí)驗(yàn)42-49
• 4.1 壓電振子性能實(shí)驗(yàn)42-45
• 4.2 流阻規(guī)律實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.3 兩種結(jié)構(gòu)泵的流量對(duì)比實(shí)驗(yàn)46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第五章 論文總結(jié)與展望49-50
• 5.1 論文總結(jié)49
• 5.2 論文展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 作者簡(jiǎn)介54
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果54-55

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：多腔壓電驅(qū)動(dòng)人工心臟泵的理論及實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：345792