“y”形流管無閥壓電泵的研究 (1)

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1、J^，承諾書本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名：里士薹日期：趁紐。至，召南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本研究課題來源于國家自然科學(xué)基金一細(xì)胞或高分子輸送用“

2、Y”形流管無閥壓電泵的流體動力學(xué)分析及應(yīng)用研究(No．50575007)。壓電泵結(jié)構(gòu)簡單，具有傳統(tǒng)泵所不具備的優(yōu)點(diǎn)，在航空航天器、機(jī)器人、汽車、醫(yī)療器械、生物基因工程、微型機(jī)械等領(lǐng)域里都得到了成功的應(yīng)用。然而，目前以醫(yī)療、衛(wèi)生、保健等領(lǐng)域作為研究背景對無閥壓電泵進(jìn)行的研究大都未考慮泵腔及流管內(nèi)湍流及渦旋的影響。本文通過分析其它形式無閥壓電泵閥結(jié)構(gòu)存在的不足，提出了一種新型的無閥壓電泵結(jié)構(gòu)——“Y”形流管無閥壓電泵結(jié)構(gòu)。概括起來，本文主要的研究內(nèi)容和成果綜述如下：在壓電振子振動分析方面，推導(dǎo)了泵用圓形壓電振子的同有頻率和振子中心振幅的理論計(jì)算公式。建立了壓電振子的有限元模型，對理論公式

3、進(jìn)行了驗(yàn)證。計(jì)算和分析了直徑比、厚度比、基底層材料對壓電振子振動特性的影響，為壓電泵驅(qū)動器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了實(shí)用性的參考。在“Y”形流管無閥壓電泵的流體有限元分析方面，推導(dǎo)了泵流量的理論計(jì)算公式，并分別對壓電泵和“Y”形流管流場進(jìn)行了有限元計(jì)算和分析，為進(jìn)行泵流量的理論計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。在“Y”形流管無閥壓電泵的工作特性實(shí)驗(yàn)研究方面，基于不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，采用了不同的?shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)，一方面驗(yàn)證了泵流量理論公式的有效性，另一方面對“Y”形流管無閥壓電泵的工作特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中還借助了高速攝像機(jī)系統(tǒng)對同一時(shí)間點(diǎn)上兩端液面高度位置進(jìn)行了記錄，得到兩端液柱高度差隨時(shí)間的變化曲線，并對

4、所得到的曲線進(jìn)行分形學(xué)研究，同時(shí)對這一探索性研究得到的規(guī)律進(jìn)行歸納和解釋。綜上所述，研究表明“Y”形流管無閥壓電泵在本質(zhì)上克服與避免了產(chǎn)生大范圍渦旋的缺點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡單易于微型化和集成化，因此可應(yīng)用于血液輸送等醫(yī)療保健領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：“Y”形流管，無閥壓電泵，渦旋，振動，流體“Y”型流管無閥壓電泵的研究ABSTRACT1'11issubjectw弱grantedbytlleN撕。砌NatumlScienceF0undalionProject_-Research∞FluidDynarnics鋤dAppIicationofVaIvelessPiezoelectricPump謝tllY-sha

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