【摘要】： 現(xiàn)有的壓電泵大都以微小型為主,所采用的壓電振子直徑一般都在三十五毫米以下。雖然微小型壓電泵憑借其流量和壓力可以精確控制的優(yōu)點(diǎn)得以較為廣泛的應(yīng)用,但亦有其局限性。在某些需要較大流量的場(chǎng)合,比如計(jì)算機(jī)水冷,溶液、藥劑的配置等,微小型壓電泵顯然是不適合的。本文著重研究以直徑為65mm的大振子所驅(qū)動(dòng)的單腔體壓電泵,設(shè)計(jì)并制作了一系列被動(dòng)閥壓電泵試驗(yàn)樣機(jī),并利用壓電學(xué)和流體力學(xué)等理論對(duì)壓電泵的一些主要相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)得出了這些主要影響參數(shù)對(duì)大振子單腔體壓電泵工作性能的影響規(guī)律并獲得了相應(yīng)各參數(shù)的最佳值。 具體研究?jī)?nèi)容如下: 1.根據(jù)薄板的振動(dòng)理論,分析了電壓驅(qū)動(dòng)下壓電陶瓷和金屬板構(gòu)成的兩層復(fù)合圓形薄板的振動(dòng)模式,給出了壓電振子的幾何方程、壓電振子本構(gòu)方程。 2.對(duì)壓電振子變形位移進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,分析研究了壓電振子中心點(diǎn)和中心線的變形位以及有無(wú)負(fù)載對(duì)壓電振子變形位移的影響規(guī)律,并據(jù)此推導(dǎo)了壓電振子變形體積計(jì)算的理論公式。 3.運(yùn)用流體力學(xué)和相關(guān)的壓電理論,探討了影響大振子壓電泵性能的一些影響因素,如腔高,孔徑,孔距,壓電振子陶瓷厚度等對(duì)壓電泵性能的影響。 4.制作了一系列壓電泵樣機(jī),并進(jìn)行單因素對(duì)比試驗(yàn)(包括不同腔高,不同孔徑,不同孔距,不同陶瓷厚度的振子,不同橡膠閥厚度等)得出了不同因素對(duì)大振子壓電泵性能的影響規(guī)律并獲得相應(yīng)各參數(shù)的最佳值。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH38
【圖文】：

1.“Y”形流管無(wú)閥壓電泵驅(qū)動(dòng)器[46]圖1.2 是南京航空航天大學(xué)機(jī)密驅(qū)動(dòng)研究所在2008年研制的“Y”形流管無(wú)閥壓電泵（VPPYT）。該泵亦屬微小型壓電泵，由一個(gè)壓電片(圖1.2 (a) 所示)和兩個(gè)“Y”形流管(圖1.2 (b) 所示)無(wú)閥結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此泵是一種新型結(jié)構(gòu)的壓電泵，其目的在于減小壓電泵工作時(shí)其內(nèi)部的湍流與渦流且實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部流體速度和壓力的流暢變化。此研究亦為其他類型壓電泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)和制作提供了實(shí)用性的參考。此泵可用于醫(yī)療，健康衛(wèi)生等領(lǐng)域，用來(lái)傳輸血液流體。2．非對(duì)稱群峰無(wú)閥壓電泵[47]圖1.3是由北京聯(lián)合大學(xué)夏齊霄和雷紅，南京航天航空大學(xué)精密驅(qū)動(dòng)研究所張建輝和成偉，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械及物理研究所王守印所制作的非對(duì)稱群峰無(wú)閥壓電泵的結(jié)構(gòu)。該壓電泵亦屬微小型泵，其利用泵底的空間，沿泵的出入口軸線方向開(kāi)發(fā)出非對(duì)稱群峰結(jié)構(gòu)，從而在泵腔內(nèi)部形成串聯(lián)的漸擴(kuò)／漸縮流道，替代了傳統(tǒng)的安裝在泵腔外的漸擴(kuò)／漸縮流管。當(dāng)泵工作時(shí)

2．非對(duì)稱群峰無(wú)閥壓電泵[47]圖1.3是由北京聯(lián)合大學(xué)夏齊霄和雷紅，南京航天航空大學(xué)精密驅(qū)動(dòng)研究所張建輝和成偉，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械及物理研究所王守印所制作的非對(duì)稱群峰無(wú)閥壓電泵的結(jié)構(gòu)。該壓電泵亦屬微小型泵，其利用泵底的空間，沿泵的出入口軸線方向開(kāi)發(fā)出非對(duì)稱群峰結(jié)構(gòu)，從而在泵腔內(nèi)部形成串聯(lián)的漸擴(kuò)／漸縮流道，替代了傳統(tǒng)的安裝在泵腔外的漸擴(kuò)／漸縮流管。當(dāng)泵工作時(shí)，非對(duì)稱群峰結(jié)構(gòu)能驅(qū)使流體向單一方向流動(dòng)�！胺菍�(duì)稱群峰”是為了產(chǎn)生大漩渦，多個(gè)傾斜面的累加能夠產(chǎn)生（a） （b）圖 1.2 “Y”形流管無(wú)閥壓電泵結(jié)構(gòu)圖

無(wú)閥壓電泵壓電泵沒(méi)有運(yùn)動(dòng)閥體，因此它可以輸送帶有懸浮顆工程系的 Ling- Sheng Jiang 等研制一種固定閥亦稱為無(wú)移動(dòng)閥泵(no-moving-parts valve pump)，它的單向流動(dòng)。為有別于其它形式的無(wú)閥壓電泵，本.6 是 T45/4x2 型異型管無(wú)閥壓電泵結(jié)構(gòu)圖，圖中黑色(直徑最小處)是壓電振子(直徑為 5mn)、灰色區(qū)域是動(dòng)方向。試驗(yàn)表明，它可以輸送直徑為 3 .1～20.3μ的密度高達(dá) 9000 粒/μl時(shí)仍然能夠正常工作，不堵塞微球以 0 .6ml/min 的速度從泵中流過(guò)。此泵亦屬微小

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 吳迪;液體混合用多入口壓電泵的研究[D];吉林大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2780614