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《南京航空航天大学》 2010年
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非对称坡面腔底无阀压电泵试验与研究

成伟  
【摘要】: q本课题来源于国家自然科学基金项目(项目编号:50775109)。 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ANSYS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FLUENT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,提出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。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH38

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭宗信;软质锥壳形阀体压电泵的理论和实验研究[D];南京航空航天大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯焱颖,周兆英,叶雄英,王国辉;压电致动微喷的压力波特征分析[J];微纳电子技术;2003年Z1期
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3 张建辉;路计庄;夏齐霄;王守印;;压电振子及流体对泵近场噪声的影响[J];光学精密工程;2006年04期
4 夏齐霄;张建辉;李洪;;非对称坡面腔底无阀压电泵[J];光学精密工程;2006年04期
5 叶芳;黎毅力;张建辉;;“Y”形流管无阀压电泵驱动器的动态研究(英文)[J];光学精密工程;2008年12期
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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2 孙晓锋;压电泵驱动的电脑芯片水冷系统理论与实验研究[D];吉林大学;2005年
3 刘九龙;压电泵为动力源的计算机芯片水冷系统研究[D];吉林大学;2005年
4 郑丽兵;压电驱动式计算机芯片水冷系统的实验研究[D];吉林大学;2006年
5 赵艳龙;芯片水冷系统中压电泵性能的试验与研究[D];吉林大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 王海宁;崔大付;耿照新;陈兴;;一种基于MEMS技术的压电微泵的研究[J];传感器与微系统;2006年08期
5 刘翔;高安然;李铁;周萍;王跃林;;基于静电力的微液滴驱动芯片[J];传感器与微系统;2011年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭立;闫卫平;徐迎华;;锯齿型扩散/收缩管无阀微泵仿真及优化设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
2 皋路;张建辉;胡笑奇;黄毅;;压电双晶片结构的仿尾鳍式无阀泵改进研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
3 胡笑奇;张建辉;黄毅;夏齐宵;黄卫清;;一种仿生型无阀压电泵的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 王亮;张建辉;胡笑奇;王克;;摆动振子参数与尾鳍式无阀压电泵工作能力关系的实验研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
5 黄俊;张建辉;;“Y”锥组合流管无阀压电泵的原理与实验验证[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
6 张圣卓;刘吉晓;李松晶;;采用无阀微泵的微调焦系统特性研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
7 袁又春;黄卫清;赵淳生;;收缩/扩张管型无阀压电泵泵腔流体仿真[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
8 孙健;孙启健;刘彦菊;冷劲松;;一种基于柔性放大机构的压电叠堆泵设计[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
9 傅新;谢海波;杨华勇;;Micro-DPIV技术在微型无阀泵瞬变流场检测中的应用[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
10 刘汉旭;张铁民;;双腔同步驱动无阀大流量压电泵有限元分析[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林谢昭;静电微器件的模型自由度缩减方法研究[D];浙江大学;2010年
2 马玉婷;压电管式复合驱动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 魏巍;多流体混合微流控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 郭春海;电磁力扰动作用下微管道中液体流动与混合的特性研究[D];南京理工大学;2012年
5 王蕾;固壁有速度滑移的微流控系统电动流动研究[D];华中科技大学;2012年
6 谢海波;集成微泵式微流控芯片关键技术的研究[D];浙江大学;2004年
7 邱成军;基于MEMS技术新型压电微驱动器的研制[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 白兰;基于MEMS的无阀泵数值仿真与实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
9 刘国君;迭片式系列微型压电泵的设计理论及实验研究[D];吉林大学;2006年
10 杨树臣;喷流压电泵的理论分析与试验研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐亮;面向微流控芯片的压电无阀微泵的研究[D];浙江大学;2011年
2 孙潇;用于芯片散热的蒸发冷却技术[D];东华大学;2011年
3 陶巍巍;非对称流道无阀压电泵的理论与试验研究[D];吉林大学;2011年
4 李鹏;晶片式压电液压驱动器的设计与试验研究[D];吉林大学;2011年
5 梁建波;基于微小阀圆形压电晶片驱动器的作用机理与试验研究[D];吉林大学;2011年
6 王龙;共振型压电泵的设计理论与试验研究[D];吉林大学;2011年
7 陈金建;基于平板型热管的LED散热技术研究[D];华南理工大学;2011年
8 陈丽;大功率白光LED光源集成封装技术研究[D];华南理工大学;2011年
9 叶芳;“Y”形流管无阀压电泵的研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 霍彦婷;点面电极系统的微流体驱动机理分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建辉;路计庄;夏齐霄;王守印;;压电振子及流体对泵近场噪声的影响[J];光学精密工程;2006年04期
2 夏齐霄;张建辉;李洪;;非对称坡面腔底无阀压电泵[J];光学精密工程;2006年04期
3 张建辉;黎毅力;夏齐霄;路计庄;;“Y”形流管无阀压电泵振动分析及泵流量计算[J];光学精密工程;2007年06期
4 张建辉;黎毅力;夏齐霄;;“Y”形流管无阀压电泵流量及流管流阻特性分析[J];机械工程学报;2007年11期
5 张建辉;路计庄;夏齐霄;寇杰;任刚;;细胞或高分子输送用“Y”形流管无阀压电泵的工作原理及流量特性[J];机械工程学报;2008年09期
6 程光明;李鹏;杨晓冬;阚君武;;主动阀压电泵的设计[J];排灌机械;2007年05期
7 阚君武,宣明,杨志刚,吴一辉,吴博达,程光明;微型药品输送压电泵的性能分析与试验研究[J];生物医学工程学杂志;2005年04期
8 焦小卫,黄卫清,赵淳生;压电泵技术的发展及其应用[J];微电机(伺服技术);2005年05期
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10 程光明,曾平,杨国欣,杨志刚,铃木胜义,广濑精二;新结构压电泵实验研究[J];中国机械工程;1998年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨树臣;喷流压电泵的理论分析与试验研究[D];吉林大学;2006年
2 李鹏;主动阀压电泵的理论与实验研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 叶芳;“Y”形流管无阀压电泵的研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 吕刚;压电晶片驱动式主动阀压电泵的研究[D];吉林大学;2007年
3 杨东;双变幅杆V形直线超声电机研究[D];南京航空航天大学;2009年
【二级引证文献】
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1 胡笑奇;非回转非容积型无阀压电泵的动力学分析和实验研究[D];南京航空航天大学;2012年
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1 林晓光;螺旋流管无阀压电泵实验与研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
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1 闫迎利;压电效应及其应用[J];安阳师范学院学报;2001年02期
2 朱健;MEMS技术的发展与应用[J];半导体技术;2003年01期
3 贾建援,黄新波,康春霞;微泵的结构与流体分析[J];微纳电子技术;2004年05期
4 王沫然,李志信;基于MEMS的微泵研究进展[J];传感器技术;2002年06期
5 罗均 ,谢少荣 ,龚振邦;面向MEMS的微细加工技术[J];电加工与模具;2001年05期
6 风清扬;给CPU“去火”CPU散热原理与方式[J];电子计算机与外部设备;2001年05期
7 张延华,何友昭,李龙泉,淦五二;电渗泵在顺序注射萃取法测定酚中的应用[J];分析化学;2002年08期
8 陈令新,关亚风,马继平;电渗泵中电渗流的控制[J];分析化学;2003年05期
9 秦曼,郑青,马重芳,雷道亨;FC—72圆形射流冲击模拟电子芯片单相局部对流传热的实验研究[J];工程热物理学报;1996年01期
10 谢海波,傅新,杨华勇;微型无阀泵参数化结构设计及测试[J];工程设计学报;2002年02期
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1 刘凯;压电驱动式主动阀压电泵理论与试验研究[D];吉林大学;2004年
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2 徐斌;朱杰;路计庄;;非对称群峰无阀压电泵的结构设计[J];中国设备工程;2008年12期
3 何秀华;张睿;杨嵩;邓许连;蒋权英;;V型无阀压电泵的流场分析[J];农业机械学报;2008年10期
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6 李军,程光明,杨志刚,吴博达,曾平,陈淑妍;一种改进的平板式无阀压电流体泵[J];压电与声光;2001年05期
7 吴博达,汤乐超,李军,程光明,杨志刚;无阀压电泵的泵腔容积变化量[J];压电与声光;2002年02期
8 徐斌;朱杰;路计庄;;非对称群峰无阀压电泵的结构设计[J];现代制造技术与装备;2008年03期
9 吴博达,赵永军,杨志刚,阚君武,华顺明;多腔体并联锥形管无阀压电泵输出流量研究[J];压电与声光;2004年06期
10 何秀华;张睿;杨嵩;邓许连;;基于正交设计法的“V”形管优化设计[J];排灌机械;2008年05期
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1 胡笑奇;张建辉;黄毅;夏齐宵;黄卫清;;一种仿生型无阀压电泵的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 王亮;张建辉;胡笑奇;王克;;摆动振子参数与尾鳍式无阀压电泵工作能力关系的实验研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
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10 罗振兵;王林;王登攀;夏智勋;;压电式合成双射流激励器工作特点及其推力矢量控制数值模拟研究[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
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1 地科;岩溶水开发造福湘西[N];中国矿业报;2001年
2 本报记者 周 靖;北京应建“国家河流公园”[N];大众科技报;2002年
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1 胡笑奇;非回转非容积型无阀压电泵的动力学分析和实验研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 吴丽萍;扁锥腔无阀压电泵理论与实验研究[D];吉林大学;2008年
3 闫世伟;胎压报警器用压电供电系统设计与实验研究[D];吉林大学;2010年
4 孙景阳;压电式骨传导听觉装置振动器结构设计与试验研究[D];吉林大学;2010年
5 袁江波;圆盘式压电发电装置发电性能及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 杨树臣;喷流压电泵的理论分析与试验研究[D];吉林大学;2006年
7 刘后广;新型人工中耳压电振子听力补偿的理论与实验研究[D];上海交通大学;2011年
8 罗振兵;合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 郭增强;铁路路基边坡降雨冲刷行为与规律的研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
10 张冠华;茵陈蒿群落分布格局对坡面侵蚀及坡面流水动力学特性的影响[D];西北农林科技大学;2012年
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1 成伟;非对称坡面腔底无阀压电泵试验与研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 叶芳;“Y”形流管无阀压电泵的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 林晓光;螺旋流管无阀压电泵实验与研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 陶巍巍;非对称流道无阀压电泵的理论与试验研究[D];吉林大学;2011年
5 毕雨时;单振子双腔体V型管无阀压电泵的数值模拟与空化研究[D];江苏大学;2010年
6 路计庄;新型无阀压电泵开发与压电泵工作噪声的研究[D];北京工业大学;2007年
7 杨嵩;基于数值模拟的三通扩散/收缩管无阀压电泵设计及性能研究[D];江苏大学;2009年
8 李彦鹏;弹性支撑式圆形压电振子骨传导听觉装置的研究[D];吉林大学;2011年
9 柳杰;中间固定支撑式压电骨传导听觉装置关键技术研究[D];吉林大学;2012年
10 王磊;多谐振频率压电振动能量回收结构特性及实验研究[D];北京交通大学;2010年
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