一种合成射流压电微泵关键结构参数确定方法
2016-05-09何秀华张习同邓志丹
哈尔滨工业大学学报 2016年1期
何秀华,张习同,杨 嵩,邓志丹
(1.江苏大学能源与动力工程学院,212013江苏镇江; 2.江苏大学流体机械工程技术研究中心,212013江苏镇江; 3.江苏大学理学院,212013江苏镇江)
将式(1)对时间求导,得振子瞬时速度:
一种合成射流压电微泵关键结构参数确定方法
何秀华1,张习同1,杨嵩2,邓志丹3
(1.江苏大学能源与动力工程学院,212013江苏镇江; 2.江苏大学流体机械工程技术研究中心,212013江苏镇江; 3.江苏大学理学院,212013江苏镇江)
摘要:为增大无阀微泵流量,改进合成射流微泵设计方法,设计一种基于合成射流压电激励器的微泵结构,并提出关键结构参数的确定方法.在合成射流激励器流场模拟结果基础上,绘制其轴线上的轴向瞬时速度变化曲线以及出口横截面上的轴向速度分布曲线,利用轴线上轴向速度稳定点以及出口横截面上轴向速度分布曲线的零点确定最佳泵腔高度和出口直径.对所选用的合成射流激励器流场进行三维数值模拟,结果表明:利用该方法得到微泵结构的最佳泵腔高度为7 mm,最佳出口直径为1.78 mm.在零背压下,当雷诺数为225、频率为100 Hz时,该合成射流微泵流量可达32.1 mL/min.数值仿真与实验对比验证了方法的可行性.利用该方法可以有效地确定该类微泵在大流量且连续稳定出流性能下的关键结构尺寸.
关键词:压电微泵;合成射流;结构参数;流量;数值模拟
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