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1、非对称坡面腔底无阀压电泵试验研究中图分类号:论文编号:一学科分类号:■■硕士学位论文.?~■曩■,非对称坡面腔底无阀压电泵试验与研究研究生姓名成伟学科、专业机械设计及理论研究方向流体机械指导教师张建辉教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院刀知加牝月‖气●◆??四?Ⅷ仃粕百Ⅱ印巧萌讥铲血,承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和
2、集体,均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的学位论文在解密后适用本承诺书作者签名:】盐壶日期:坦::三,南京航空航天大学硕士学位论文摘要本课题来源于国家自然科学基金项目项目编号:。压电泵不同于传统意义上的泵,它利用压电陶瓷的逆压电效应,在电场作用下,压电振子产生微小变形直接驱动流体,省去了传统泵的传动链,减少了磨损部件,结构简单,易于微小型化。压
3、电泵的这种特殊工作方式和性能,使其成为近年来流体机械研究的热点。无阀压电泵作为压电泵的一种,因为在整个工作周期内,进出口之间是连通的,所以,在一些特殊的场合医疗药物输送、化学药剂分析以及高分子活性细胞,无阀压电泵有着广阔的应用空间。本文对非对称坡面腔底无阀压电泵进行研究,利用软件,对压电振子在不同支撑方式下的模态和谐响应进行分析,得出振型、谐振频率以及最大振幅,比较结果,选择弹性支撑方式对压电振子进行夹持,在降低其谐振频率的同时,也增大了压电振子的振幅;通过激光多普勒测振仪对压电振子在空载和加载两种情况下进行
4、测试,得出压电振子振幅与驱动频率的变化关系;对不同坡面腔底无阀压电泵泵腔建立三维模型,借助软件,运用动网格技术,对泵腔流场进行研究,模拟在压电振子振动条件下的压力、速度分布情况,得出不同坡面角度下的泵流量的理论值;并在该模型的基础上对该泵的混合搅拌作用做了初步探索;最后,对无阀压电泵的流量测量方法进行讨论,分析了传统测量方法上存在的不足和缺陷,提山一种合理简单的流量测量方法,并对该泵流量进行测量,得出泵流量随坡面角度以及驱动电压的变化关系。关键词:压电振子,无阀,非对称,坡面腔底,流场,流量非对称坡面腔底无阀
5、压电泵试验与研究蚰∞锄缸’撕:.肺Ⅱ腩.】叩惋,锄.Ⅵ吐酾访Ⅱ】,“、,伍豳曲丽缸.位舾、,,锄舔:妯删.仉,陀圮,证,岫玎叫,眦眦哆伽圮觚缸,Ⅱ甲衄.血Ⅱ,孤曲埘呦.∞印Ⅱ洫叩佗鲫Ⅳ陀,脆弱枷、Ⅳ锄讥Ⅵ,骼自锄锄.曲弱.,删节洒够Ⅱ自言锄.他蛐、析“罄孤押,吐璐锄嘶沁.皿】锄豁锄,访荫雒舔曲“锄虢髓叩.】.砀,廿山【锄蛐.’也雒吐耐孤咖舰咒,锄.嬲惦、谢谢弱,曲锄础咖蠲.∞,:忍,,璐,南京航空航天大学硕士学位论文目录第一章绪论?.引言?。.压电泵分类及国内、外发展状况?一..压电泵的分类。..国外状况??
6、....国内现状??...本课题研究的内容?。第二章压电驱动技术与压电振子结构性能分析?.压电效应与压电陶瓷..压电效应..压电陶瓷材料性能参数??..压电方程.圆形压电振子的振动分析?..支撑方式对压电振子的影响..驱动电压波形对压电振子的影响?..压电振子试验测试.本章小结第三章无阀压电泵工作原理??。.流体基本特性..流体基本性质..流体力学中的力与压强..流体运动的描述.非对称坡面腔底无阀压电泵工作原理..非对称坡面腔底无阀压电泵结构设计..非对称坡面腔底无阀压电泵工作原理.本章小结第四章非对称坡面腔
7、底无阀压电泵流场分布分析.数值模拟方法..基本控制方程.Ⅱ非对称坡面腔底无阀压电泵试验与研究..湍流模型选择..模型的离散??有限体积法..流场分析??...模型建立??...压电振子振动模拟?..流场分析??...流量分析??..混合搅拌作用初步研究..模型建立??....数值分析??..本章小结??.第五章试验研究.压电泵样机结构.压电泵输出性能试验..零流量下液面差试验..流量试验.本章小结??.第六章总结与展望?.全文总结.下一步工作?一参考文献??。致谢?.在学期间的研究成果及发表的学术论文?.南京
8、航空航天大学硕士学位论文图表清单图.压电泵的分类??.图.樽崎哲二的压电泵。图.美国压电叠堆式无阀压电泵??..图等人研制的有阀压电泵?图..哪,,一图.,,图.采用塑料被动阀的微泵图...微小超声无阀泵及搅拌器图.制作的具有高跟从率被动阀的压电泵图.压电超声泵图.两腔体串联有阀压电泵?.图.两腔体并联压电泵图.等制作的两腔体并联无阀压电泵照片一图.吉林大学金属壳体压电泵图.吉林大学多腔体压电泵?图
