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《收縮管擴(kuò)張管型無(wú)閥壓電泵的研究》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、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文收縮管/擴(kuò)張管型無(wú)閥壓電泵的研究姓名：袁又春申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師：黃衛(wèi)清20061201南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要壓電泵是將壓電體激發(fā)的振動(dòng)直接作用于流體，使其產(chǎn)生動(dòng)壓或流量輸出的一種新型流體泵。壓電泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)域里得到了成功的應(yīng)用。普通的壓電泵是通過(guò)單向閥來(lái)調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的連續(xù)定向輸送，其工作頻率較低，流量輸出波動(dòng)很大，而且還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)
2、動(dòng)部件的早期磨損和疲勞破壞等問(wèn)題。而無(wú)閥壓電泵是利用收縮管/擴(kuò)張管作為動(dòng)態(tài)單向閥來(lái)調(diào)節(jié)流體輸出方向的新型壓電泵，這種形式的壓電泵不公可以克服普通壓電泵的一些常見(jiàn)缺陷，還可以將泵的驅(qū)動(dòng)源部分、傳動(dòng)部分及泵體三者制成一體，大大簡(jiǎn)化了壓電泵的結(jié)構(gòu)，提高了工作可靠性。此外，無(wú)閥壓電泵還具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低和易于小型化、微型化等優(yōu)點(diǎn)。本文在對(duì)無(wú)閥壓電泵的基本特性研究的基礎(chǔ)上，提出了一種新結(jié)構(gòu)的收縮管/擴(kuò)張管型平板無(wú)閥壓電泵，加工制作樣機(jī)并進(jìn)行試驗(yàn)研究。對(duì)泵腔中流體流動(dòng)的全過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬和仿真分析。1、在研
3、究總結(jié)大量前人工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新結(jié)構(gòu)的收縮管/擴(kuò)張管型無(wú)閥壓電泵，并運(yùn)用流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析該壓電泵的工作原理，推導(dǎo)出壓電泵的理論流量計(jì)算公式；2、建立擴(kuò)張/收縮流道結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)ANSYS/FLOTRANCFD模塊對(duì)收縮/擴(kuò)張流道進(jìn)行有限元分析，得出流道內(nèi)流體的速度和壓力分布情況的影響曲線；3、應(yīng)用FLUENT軟件建立無(wú)閥壓電泵流場(chǎng)模型，計(jì)算得出泵腔內(nèi)壓力云圖和速度矢量圖，從而較為全面的認(rèn)識(shí)了無(wú)閥壓電泵系統(tǒng)的流動(dòng)特性；4、加工制作了樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)性研究。關(guān)鍵詞：壓電泵，無(wú)
4、閥泵，擴(kuò)張管，收縮管，有限元i收縮管/擴(kuò)張管型無(wú)閥壓電泵的研究AbstractThePiezoelectricpumpisanovelfluidpump,whichutilizesthevirationgeneratedbythepiezoelectricactuatortomakeliquidflowinaone-wayorproducegydraulicpressure.Piezoelectricpumphassimpleconstruction,itgetswidelyapplicationsin
5、thefieldofaeronauticsandastronautics,robot,car,medicalapparatus,creaturegeneticengineeringandmicro-machine,etc.Aconventionalpiezoelectricpumpconsistsoftwopassivecheckvalvesconnectedtoanoscillatingdiaphragm,whichcreatesaone-wayfluidflow.Thiskindofpumphasa
6、ratherlowworkingfrequencybecauseoftheinertiaofthepump’sactionelements.Itsflowrateisalsofluctuatingwithvariationofthechambervolume.Furthermore,movablepartsofthecheckvalvesmaysufferfromproblemssuchaswearandfatigue.Thismayresultinreducedlifetimeandreliabili
7、ty.Thereisalsotheriskthatthevalveactionmaycausedamagetosomesensitivefluids.Later,wehadanewprincipleusingthedifferentflowpropertiesofadiffuserandanozzle.Theflow-directingdiffuser/nozzleelementshavenomovableparts.Thepump’slifetimeandreliabilityishigherthan
8、theconventionalonebecausethattheactuator,drivemechanismandpumpbodymaybefabricatedintegrally,andmoreover,ithasotheradvantagessuchasstructuresimple,fabricationcostslowandminiaturizationeasy.Basedontheresearchofprimarycharact
