發(fā)布時(shí)間：2017-04-10 16:02

  本文關(guān)鍵詞：半球缺阻流體無(wú)閥泵的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自壓電材料的壓電效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，出現(xiàn)了各式各樣的新型壓電器件，其中壓電泵作為流體傳輸裝置，憑借其所擁有的諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、微納制造等領(lǐng)域。無(wú)閥壓電泵作為壓電泵一個(gè)重要分支，與有閥壓電泵的區(qū)別于：采用特殊結(jié)構(gòu)的無(wú)移動(dòng)部件閥使流體產(chǎn)生動(dòng)態(tài)單向流；從理論上避免了活動(dòng)閥體開(kāi)啟而帶來(lái)的閥的滯后性問(wèn)題。但是當(dāng)前無(wú)閥壓電泵多以泵腔兩側(cè)特殊結(jié)構(gòu)的流管作為無(wú)運(yùn)動(dòng)部件閥，該種結(jié)構(gòu)的泵不易于微小化及泵工作時(shí)輸出流量小。 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵是針對(duì)當(dāng)前無(wú)閥泵所存在的問(wèn)題而提出的一種新型無(wú)閥壓電泵，該特征的泵將無(wú)運(yùn)動(dòng)部件閥置于腔體內(nèi)部，，利用流體流經(jīng)其半球缺1/4球面和1/2圓面兩迎流面時(shí)所受阻力不等的原理，迫使流體在泵腔內(nèi)產(chǎn)生單向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)泵送流體的功能。本文首先對(duì)半球缺無(wú)閥壓電泵進(jìn)行了理論分析，同時(shí)采用有限元軟件對(duì)半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行建模模擬分析。仿真結(jié)果表明：該泵存在正反向流阻不等特性，半球缺阻流體可以作為泵的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件閥。最后實(shí)際制作了半球缺無(wú)閥壓電樣泵和多組半徑不等的半球缺，并進(jìn)行了泵的流阻、壓力差及流量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該種泵存在正反向流阻差不等的特性；在相同的工作條件下，隨著半球缺半徑的減小泵單位時(shí)間內(nèi)的輸出流量呈增大趨勢(shì)，在驅(qū)動(dòng)電壓為150V，頻率為17Hz，半球缺半徑為4.0mm時(shí)，泵的最大輸出流量達(dá)到121.4ml/min；同時(shí)，隨半球缺阻流體的半徑增大，泵的零流量下的輸出壓力差值減小。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)閥 壓電泵 半球缺 流阻 有限元法 流量
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH38
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 圖表清單9-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-26
• 1.1 引言13-14
• 1.2 壓電泵的分類及國(guó)、內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-24
• 1.2.1 壓電泵的分類14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-24
• 1.3 課題研究意義及研究?jī)?nèi)容24-26
• 第二章 壓電驅(qū)動(dòng)理論及壓電振子特性分析26-36
• 2.1 壓電效應(yīng)與壓電陶瓷26-31
• 2.1.1 壓電效應(yīng)26-27
• 2.1.2 壓電材料27-31
• 2.2 壓電方程31-32
• 2.3 壓電振子的分析32-35
• 2.3.2 壓電振子的振動(dòng)模式33
• 2.3.3 壓電振子的固支方式33-34
• 2.3.4 壓電振子的試驗(yàn)測(cè)試34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵的提出及原理分析36-50
• 3.1 流體的基本特性36-44
• 3.1.1 流體基本性質(zhì)36-37
• 3.1.2 流體靜力學(xué)分析37-38
• 3.1.3 流體運(yùn)動(dòng)的描述38-42
• 3.1.4 流體運(yùn)動(dòng)微分方程42-44
• 3.2 半球缺阻流體的提出44-45
• 3.3 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵原理分析45-48
• 3.3.1 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-47
• 3.3.3 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵工作原理47-48
• 3.4 泵流量的理論計(jì)算48-49
• 3.5 本章小節(jié)49-50
• 第四章 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵的模擬仿真50-59
• 4.1 流體流動(dòng)時(shí)的控制方程50-51
• 4.2 壓電振子的模擬仿真51-53
• 4.3 泵內(nèi)流場(chǎng)仿真分析53-58
• 4.3.1 ICEM CFD 及 Fluent 簡(jiǎn)介53
• 4.3.2 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵模型分析53-55
• 4.3.3 泵正反向流時(shí)速度場(chǎng)的變化規(guī)律55-56
• 4.3.4 泵正反向流時(shí)壓強(qiáng)的變化規(guī)律56-58
• 4.3.5 泵正反向流時(shí)模擬與實(shí)驗(yàn)流量值對(duì)比58
• 4.4 本章小節(jié)58-59
• 第五章 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵的實(shí)驗(yàn)研究59-69
• 5.1 半球缺阻流體無(wú)閥壓電泵的加工59-60
• 5.2 壓電泵的工作性能實(shí)驗(yàn)60-63
• 5.2.1 正反向流阻實(shí)驗(yàn)60-63
• 5.3 流量實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.4 零流量下壓力差試驗(yàn)64-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 全文總結(jié)及展望69-72
• 6.1 本文的主要工作69-70
• 6.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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7 胡笑奇;張建輝;黃毅;;仿尾鰭壓電雙晶片無(wú)閥泵的模擬與試驗(yàn)[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2011年02期

  本文關(guān)鍵詞：半球缺阻流體無(wú)閥泵的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：297048