针对不同粘度液体压电泵的设计与实验研究

发布时间：2022-01-26 05:37

　　压电泵是以压电陶瓷作为换能器的新型流体传输装置。以往对压电泵性能试验时,应用的实验溶液均为水,但是压电泵在实际应用中,还会有其它粘度的液体需要输送,其输送的液体粘度会有所不同。本文利用压电学、机械振动学和流体力学等理论知识对压电泵的作用机理进行了分析。针对压电泵在不同粘度溶液下的工作性能的影响进行了实验分析。具体研究内容如下:1、分析压电材料的基本物理性质及重要的压电学参数;重点分析了压电双晶片振子、压电振子的支撑方式和压电振子的谐振特性;为设计不同粘度压电泵而采用压电双晶片振子、动态变形量进行了实验研究。2、分析悬臂梁阀、伞形阀和轮式阀的工作原理;针对阀的开启度、响应频率和流量进行了理论分析;对单向截止阀的静态工作特性进行了测试;分析单向截止阀的滞后性。3、以单腔压电泵结构设计为基础,为设计不同粘度的压电泵对双腔串联与双腔并联压电泵的结构和压电振子驱动方式对工作性能的影响进行分析;分析单腔泵的输出性能,并以此为依据分析多腔泵输出特性。4、分析甘油的物理性质;利用甘油水溶液的特性配制不同粘度的实验溶液;设计了简易恒温水槽;对双腔串联和双腔并联这两大类压电泵进行了粘度实验。5、利用单因素... 

【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】：

压电单晶片盘式主动阀压电泵结构图

圆形单晶片主动阀压电泵[46]图1-2是美国加利福尼亚大学洛杉矶分校在2004年研制的主动阀压电泵。该泵由一个直径13mm，长20mm的压电叠堆(图1-2 (a)所示)和两个压电单晶片盘式(图1-2 (b)所示)主动阀构成。压电叠堆末端连接一个隔膜，从而带动隔膜上下振动，形成可变容积的腔体。当给压电单晶片盘式主动阀施加电压时，由于主动阀反应迅速，所以减小了阀的滞后性和液体泄漏，因此也减小了液体通过阀的阻力，回流现象也大大得到了抑制。安装单晶片主动阀的压电泵频宽15kHz，并且工作频率越高，流量也越大，两者成正比关系。100Hz时，流量为0.32ml/s；1kHz时流量为3.4ml/s。零流量状态时的输出压力可以达到0.83MPa

在机械应力的作用下，成比例地产生电荷，这种现象称之为正压电效应；而某些各向异性的晶体在外电场的作用下，成比例地产生几何形变，这种现象称为逆压电效应。如图2-1所示。(a)正压电效应(b)逆压电效应图2-1压电效应本文所应用的压电材料是压电陶瓷。其在常温下，内部是无对称中心的复杂晶体结构，晶体中有自发的电偶极子，若外加足够高的电场，该偶极子可以极化方向极化方向

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]压电泵驱动的电脑芯片水冷系统理论与实验研究[D]. 孙晓锋.吉林大学 2005
[2]压电泵为动力源的计算机芯片水冷系统研究[D]. 刘九龙.吉林大学 2005



本文编号：3609920