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《無(wú)閥壓電泵用平面錐管流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要錐管流動(dòng)具有沿?cái)U(kuò)散方向與收縮方向流動(dòng)阻力系數(shù)不同的特性，從錐管結(jié)構(gòu)作為動(dòng)態(tài)被動(dòng)閥應(yīng)用于無(wú)閥微泵開始，錐管流動(dòng)的研究一直都受到人們的關(guān)注。由于錐管結(jié)構(gòu)尺寸及管內(nèi)流動(dòng)雷諾數(shù)的影響，存在擴(kuò)散方向流阻系數(shù)小于收縮方向流阻系數(shù)和擴(kuò)散方向流阻系數(shù)大于收縮方向流阻系數(shù)兩種流阻特性的錐管結(jié)構(gòu)?；跓o(wú)閥壓電微泵內(nèi)部流動(dòng)雷諾數(shù)范圍，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析的方法對(duì)平面錐管的流阻特性及兩種類型流管的流阻特性轉(zhuǎn)換規(guī)律進(jìn)行了研究。首先對(duì)平面錐管的研究現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并對(duì)平面錐管流動(dòng)進(jìn)行分析總結(jié)，根據(jù)流阻特性將平面錐管分為兩類：I類管和II類管，分別對(duì)應(yīng)擴(kuò)
2、散方向流阻較小和收縮方向流阻較小兩種流阻特性。分析并確定錐管的錐角，長(zhǎng)寬比及流動(dòng)雷諾數(shù)三個(gè)影響流管流阻特性的影響因素。建立平面錐管結(jié)構(gòu)模型，對(duì)流管分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析，獲得一定壓差或流動(dòng)雷諾數(shù)工況下，平面錐管流阻特性隨流管尺寸的變化規(guī)律。設(shè)計(jì)制作了24片不同尺寸的平面錐管，并利用壓差法實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。調(diào)節(jié)流管進(jìn)口壓力，測(cè)量進(jìn)出口壓差在0．001MPa加．1MPa范圍時(shí)，流動(dòng)沿流管擴(kuò)散和收縮兩個(gè)方向流動(dòng)的流量。計(jì)算得到不同壓差工況下流管效率即收縮方向與擴(kuò)散方向流阻系數(shù)的比值的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨進(jìn)出口壓差不同，兩種流阻特性流管的轉(zhuǎn)換尺寸不同
3、，進(jìn)出口壓差為O．001MPa時(shí)，流管多呈I類管流阻特性，隨著壓差的增大，管長(zhǎng)越短、錐角越大的流管越早轉(zhuǎn)換為II類管流阻特性。壓差大于0．001MPa時(shí)，錐角對(duì)流管效率的影響隨管長(zhǎng)增大而增大，壓差大于0．001MPa后，流管效率受壓差的影響減弱。對(duì)平面錐管進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得了雷諾數(shù)為100．2000范圍內(nèi)流管流阻特性隨尺寸的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果匹配，通過(guò)流管內(nèi)部流場(chǎng)分析可知雷諾數(shù)為100時(shí)，流管擴(kuò)散方向流阻系數(shù)隨錐角增大而減小，隨長(zhǎng)寬比增大而增大，當(dāng)雷諾數(shù)超過(guò)500后情況相反。數(shù)值分析結(jié)果顯示，流動(dòng)雷諾數(shù)不同時(shí)，流管的流阻特性差異較大，因此在實(shí)際工
4、程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)流管尺寸。當(dāng)流管應(yīng)用工況胎100時(shí)，宜選用呈I類管流阻特性錐角約20。、長(zhǎng)寬比約為10的流管；當(dāng)R倒500時(shí)，宜選用呈II類管流阻特性錐角約40。、長(zhǎng)寬比約為1的流管。當(dāng)無(wú)閥壓電泵用平面錐管流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析雷諾數(shù)增大時(shí)，宜適當(dāng)減小錐角。最后，建立帶有不同尺寸平面錐管的無(wú)閥壓電泵模型，運(yùn)用CFX動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬壓電振子運(yùn)動(dòng)，獲得了平面錐管無(wú)閥壓電泵在幅值為100V、頻率為100Hz的正弦電壓驅(qū)動(dòng)下的進(jìn)出口流量曲線。泵中應(yīng)用錐管的三種尺寸分別為錐角為5。、長(zhǎng)寬比為1和20，錐角為30。、長(zhǎng)寬比為l，分別記為1、2、3號(hào)。其中1、3號(hào)
5、流管呈II類管流阻特性，2號(hào)流管呈I類錐管流阻特性。計(jì)算結(jié)果帶有1號(hào)管的無(wú)閥壓電泵泵送方向與帶有2號(hào)管的泵泵送方向相反與3號(hào)管的泵送方向相同。關(guān)鍵詞：無(wú)閥壓電泵；平面錐管：流動(dòng)特性；實(shí)驗(yàn)研究；數(shù)值模擬；動(dòng)網(wǎng)格ⅡABSTRACT7rhereisanowcharacteristicofdifmser／nozzlecallednowrectincationthattwonowresistancesill咖directio璐齜℃difE．erem．S．mCeithadbeenusedinvalvelessmicropump勰adyn鋤icpaSsivcValvef
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7、ddiff．user／nozzlestnlcnlreC0nversionoft、陽(yáng)nowrectificatio璐iIlthispaper．BasedonthenowReynolds加mberrangeinValVelesspiezoele耐cmicropump，nowcharaCteristicsunderlowReynolds肌mberrangewerestudiedtt啪ughexperilnents鋤dnumericalallalysismethods．Abriefoverviewofthediff．usernowre∞archwasdescrib
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