基于合成喷原理的压电反推喷流泵的研究

发布时间：2021-11-17 02:50

　　压电驱动技术是受到广泛重视的一个新的研究领域;压电泵是压电驱动技术的重要分支,具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无电磁干扰等优点。本文将压电泵技术与合成喷原理相融合,研制出一种新型的微型喷水推进泵-基于合成喷原理的压电反推喷流泵（简称压电反推泵）。在分析压电驱动基础理论的基础之上,利用有限元仿真和试验测试的手段,研究了压电振子动、静态特性,得出圆形压电振子径向截面的拟合曲线方程,由此推导出压电泵泵腔容积变化量理论公式,为压电反推泵的进一步理论分析提供依据。利用脉动喷水的推进机理,深入分析了涡环的发生和形成机理,提出并设计了基于合成喷原理利用圆形压电振子的作为驱动元件的压电反推泵。结合牛顿力学和流体力学的基本原理,从理论上推导了压电反推泵的推进力,推进速度计算公式;研究了压电反推泵的性能（推进力和推进速度）与压电振子的驱动频率、中心点振幅、及孔径之间的关系。建立了压电反推泵的动力学模型,通过对动力学参数的分析,研究了泵体内部流体对压电振子振动的影响。压电反推泵内流体流动状态研究。从理论上分析了压电反推泵内流体的流动状态,研究了泵腔内部流体的流动规律,为设计出阻尼较低和性能较高的压电反... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

蝌蚪机器人

23.6 mm/s。图1-2所示是以色列海发机械研究所研究的新的管道机器人[6]。它采用由压电陶瓷材料制成的柔性尾巴拍打产生行波推进，可在人体内或低雷诺数液体内游动。其驱动部件采用压电分层分段悬臂梁，各段梁驱动电压的频率相同，但相位及幅值不同。尾巴长10mm时其推进速度可达5cm/s，推进力可达0.04mN。它集智能控制模块，能源供给及图像设备、数据无线传输系统与一体。该机器人可在体内自由移动，有望被用于新一代无缆内窥镜，体内特定部位治疗和药物输送等医疗用途中。1.2.2波状摆动推进器波状摆动推进，即水生动物（例如鱼）的身体作横向扭曲，往复摆动，以横波的方式由前向后传播（也有逆向传播之例）的运动，这是各类水生动物最广泛采用的一种推进方式水生动物在水中运动时所表现出来的优异特点[7]。波状摆动推进器又称仿生机器鱼。仿生机器鱼是通过机械、电子机构或功能材料模仿鱼类在水中利用身体、尾鳍或胸鳍的摆动产生推进波

吉林大学硕士学位论文长短分别称为长鳍。鱼鳍与水流或平行的尺寸分与弦长。尾鳍与的锥形狭窄区域尾柄的存在有助持流线形态，可力。 在月牙尾推进模式鱼类的稳态游动中，尾鳍的形状的产生起着非常重要的作用，胸鳍等主要起辅助推进以游图1-3鱼类身体特点背鳍胸鳍腹鳍 臀鳍 弦尾柄 尾鳍

【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈基于ANSYS软件的接触分析问题[J]. 钱俊梅,江晓红,仲小冬,范军.  煤矿机械. 2006(07)
[2]考虑流固耦合的压电微小泵的有限元运动分析[J]. 臧庆,王琪民,厉玉康.  中国机械工程. 2006(06)
[3]超磁致伸缩薄膜尾鳍机器鱼的仿生游动机理[J]. 张永顺,李海亮,刘巍,贾振元.  机械工程学报. 2006(02)
[4]压电驱动无阀微泵泵腔流场分析[J]. 王立文,高殿荣,杨林杰.  机床与液压. 2005(12)
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[6]合成射流技术及其在流动控制中应用的进展[J]. 罗振兵,夏智勋.  力学进展. 2005(02)
[7]流体附加阻尼及其对微型泵输出性能的影响[J]. 阚君武,彭太江,董景石,杨志刚,吴博达.  西安交通大学学报. 2005(05)
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本文编号：3500062