本文關(guān)鍵詞：半球缺阻流體無閥泵的特性研究，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，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。無閥壓電泵作為壓電泵一個重要分支，與有閥壓電泵的區(qū)別于：采用特殊結(jié)構(gòu)的無移動部件閥使流體產(chǎn)生動態(tài)單向流；從理論上避免了活動閥體開啟而帶來的閥的滯后性問題。但是當(dāng)前無閥壓電泵多以泵腔兩側(cè)特殊結(jié)構(gòu)的流管作為無運動部件閥，該種結(jié)構(gòu)的泵不易于微小化及泵工作時輸出流量小。 半球缺阻流體無閥壓電泵是針對當(dāng)前無閥泵所存在的問題而提出的一種新型無閥壓電泵，該特征的泵將無運動部件閥置于腔體內(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，從而實現(xiàn)泵送流體的功能。本文首先對半球缺無閥壓電泵進行了理論分析，同時采用有限元軟件對半球缺阻流體無閥壓電泵內(nèi)部流場進行建模模擬分析。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運動部件閥。最后實際制作了半球缺無閥壓電樣泵和多組半徑不等的半球缺，并進行了泵的流阻、壓力差及流量實驗。實驗結(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間內(nèi)的輸出流量呈增大趨勢，在驅(qū)動電壓為150V，頻率為17Hz，半球缺半徑為4.0mm時，泵的最大輸出流量達到121.4ml/min；同時，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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：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、內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-24
• 1.2.1 壓電泵的分類14
• 1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-24
• 1.3 課題研究意義及研究內(nèi)容24-26
• 第二章 壓電驅(qū)動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 壓電振子的試驗測試34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 半球缺阻流體無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 流體運動的描述38-42
• 3.1.4 流體運動微分方程42-44
• 3.2 半球缺阻流體的提出44-45
• 3.3 半球缺阻流體無閥壓電泵原理分析45-48
• 3.3.1 半球缺阻流體無閥壓電泵結(jié)構(gòu)設(shè)計45-47
• 3.3.3 半球缺阻流體無閥壓電泵工作原理47-48
• 3.4 泵流量的理論計算48-49
• 3.5 本章小節(jié)49-50
• 第四章 半球缺阻流體無閥壓電泵的模擬仿真50-59
• 4.1 流體流動時的控制方程50-51
• 4.2 壓電振子的模擬仿真51-53
• 4.3 泵內(nèi)流場仿真分析53-58
• 4.3.1 ICEM CFD 及 Fluent 簡介53
• 4.3.2 半球缺阻流體無閥壓電泵模型分析53-55
• 4.3.3 泵正反向流時速度場的變化規(guī)律55-56
• 4.3.4 泵正反向流時壓強的變化規(guī)律56-58
• 4.3.5 泵正反向流時模擬與實驗流量值對比58
• 4.4 本章小節(jié)58-59
• 第五章 半球缺阻流體無閥壓電泵的實驗研究59-69
• 5.1 半球缺阻流體無閥壓電泵的加工59-60
• 5.2 壓電泵的工作性能實驗60-63
• 5.2.1 正反向流阻實驗60-63
• 5.3 流量實驗63-64
• 5.4 零流量下壓力差試驗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】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張建輝,夏齊霄,王大康,王守印,小貫晃義;抽樣定理在周期性非連續(xù)信號的壓電泵氣穴現(xiàn)象中的應(yīng)用方法(英文)[J];光學(xué)精密工程;2002年05期

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6 焦小衛(wèi),黃衛(wèi)清,趙淳生;壓電泵技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J];微電機(伺服技術(shù));2005年05期

7 胡笑奇;張建輝;黃毅;;仿尾鰭壓電雙晶片無閥泵的模擬與試驗[J];振動.測試與診斷;2011年02期

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

本文編號：297048