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1、非对称坡面腔底无阀压电泵第14卷第4期2006年8月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringVoI.14No.4Aug.2006文章编号1004924X(2006)04—0641-08非对称坡面腔底无阀压电泵夏齐霄,张建辉,李洪(1.北京联合大学机电学院,北京10002O;2.北京工业大学机械工程与应用电子学院,北京100022)摘要:提出了一种新型的非对称坡面腔底无阀压电泵,这种泵巧妙地利用了泵腔内部的空间,将泵腔底部沿吸入口和排出VI方向设计成非对称坡面形状,非对称坡
2、面腔底与压电振子之间形成非对称交替排列的一组锥形流道.当泵工作时,使流体产生单向流动,从而可以不再需要传统的锥形流管;建立了这种泵关于平均值的流阻系数与泵流鼍关系的力学模型,并利用该模型分析了泵的工作原理;最后制作了非对称坡面腔底无阀压电泵,利用试验证明了上述理论的正确性.试验用泵采用的工作电压为220V,工作频率为50Hz,压电振子有效直径为30mm,当非对称坡面的倾角差为7O.,工作介质为水时,泵产生了4.67mm水柱的压差.关键词:无阀压电泵;流阻;非对称坡面腔底中图分类号:TN384;TH38
3、文献标识码:AValve-lesspiezoelectricpumpwithunsymmetricalslopechamberbottomXIAQi—xiao,ZHANGJianhui,LIHong(1.CollegeofMechanical&ElectronicEngineering.BeijingUnionUniversity.Beijing100020,China;2.CollegeofMechanicalEngineering&AppliedElectronicsTechnol
4、ogy,Beijing100022,China)Abstract:AnovelvalvelesspiezoelectricpumpwithUnsymmetricalSlopesChamberBottom(USCB)waspresented.Itingeniouslytakesadvantageofthespaceofthepumpchamberbydevelopingitsbot—tomintoanunsymmetricalslopesshapealongthedirectionoftheaxisof
5、theinletandoutlet,asare—sult,aseriesofdiffusechannelsandnozzlechannelsarealternativelyformedbetweentheUSCBandthepiezoelectricvibratorwhichisoppositetOtheUSCB.Itcanforcethefluidinthepumpchambertoproducenetflowwhenthepumpworks,andtheregulardiffuse/nozzlee
6、lementsfittedoutsidethechambercanbeeliminated.Mathematicmodelofthispumpisestablishedtopresenttherelationshipbetweenthemeanenergylossandthevolumeflowrateofthepump.Basedonthemathematicmodel,theworkingtheoryofthepumpisanalyzed.Finally,arealUSCBvalve—lesspi
7、ezoelectricpumpismanufactured,andthetheoryabove—mentionedwasverifiedbythepumpinatest.Underconditionsoftheworkingvoltageof220V,workingfrequencyof50Hzandthediameterofthepiezoelectricvi—bratorin3Omm,thepressuredifferenceproducedbetweentheiMetandoutletiS4.6
8、7mmcolumnwhenthepumpworksonwater.Keywords:valve-lesspiezoelectricpump;flowresistance;UnsymmetricalSlopeChamberBottom(USCB)收稿Et期:2005—09—14;修订El期:2006—06—20.基金项目:国家自然科学基金资助(No.50575007),北京市教育委员会科技发展计划资助项目(No.KM200510005014).642光学精
