【摘 要】
:
自无阀压电泵的概念被提出以来,因其结构简单、可微型化、集成化、多样化、以及仅通过改变结构的设计,就可引导流体实现宏观上单向流动等众多优势,引起了广大学者的关注,并投入大量人力、物力针对各种应用场合对无阀压电泵展开研究。目前无阀压电泵可应用场合有:航空航天领域上的燃料供给或液体输送装置、微型系统中的液体冷却装置、医疗生物中液体输送、化学化工中微量液体输送。其中涉及医疗输送场合中,例如血液与细胞的输送
论文部分内容阅读
自无阀压电泵的概念被提出以来,因其结构简单、可微型化、集成化、多样化、以及仅通过改变结构的设计,就可引导流体实现宏观上单向流动等众多优势,引起了广大学者的关注,并投入大量人力、物力针对各种应用场合对无阀压电泵展开研究。目前无阀压电泵可应用场合有:航空航天领域上的燃料供给或液体输送装置、微型系统中的液体冷却装置、医疗生物中液体输送、化学化工中微量液体输送。其中涉及医疗输送场合中,例如血液与细胞的输送,对输送器件的性能要求较高,需其兼具低漩涡与大流量两个性能,以防破坏被输送物质的物理性能与生物性。目前的研究中,具备低漩涡性能的无阀压电泵流量小,具备大流量性能的无阀压电泵存在大漩涡,无法满足要求。为此,如能加强无阀压电泵的研究,使其兼顾低漩涡与大流量两性能,将丰富其应用领域,提高其实用性。本研究以设计一种兼顾低漩涡与大流量两性能的无阀压电泵为结果导向,基于流线型能减小旋度,降低流阻的特性,提出一种流线型流管无阀压电泵,并从结构设计、理论分析、模拟仿真、性能测试以及结构优化五个方向对其展开研究。本文主要的研究内容和取得成果如下:1.依据流线型减小旋度,降低流阻的特性和头大身细、前圆后尖的特点,构造出一种由双曲线和圆弧组成的流线型曲线,在此基础上设计一种流线型流管及其对应的无阀压电泵;基于流体连续性与能量守恒相关理论的基础上,对流线型流管无阀压电泵(流线泵)进行了理论分析,并阐述了泵的工作原理。2.设计了特定几何参数下的流线型流管及其对应的无阀压电泵,模拟了流线型流管与泵内部流场的状态,得到了流管与泵的压力云图和速度流线云图。结果表明:流线型流管有正反向流阻差的特性,具备阀的功能;流线泵内部流场的旋度较小,具备低漩涡性能。3.采用3D一体化打印技术制作了三组泵样机,其中两组是对照组,为锥形流管无阀压电泵(锥形泵)。对各流管的流阻差特性与泵样机的输出性能进行了实验,并分析了实验结果,揭示了流线型流管能降低流阻,增大流量的原理,证实了流线泵具备大流量性能。4.结合流线型流管的设计方法,设计并制造三组类别流线泵,探讨其设计参数、不同流线型曲线与流线泵性能的内在关联,研究流管结构对泵性能的影响规律,以期优化流线型流管的结构,解决不同应用场合下,流线泵的性能需求与流管结构的匹配性问题。
其他文献
荔枝(Lychee chinensis Sonn.)是一种热带亚热带水果。因其成熟期正值雨季,果实采摘后极易腐败变质。本研究以市场上常见的糯米糍荔枝果肉汁副产物为原料,考察热泵干燥和超微粉碎对其膳食纤维上的结合酚组成和含量的影响,探讨模拟消化和结肠发酵对荔枝果肉汁副产物中结合酚的释放和酵解情况,分析不同粒径荔枝果肉汁副产物粉对面包面团发酵持气性能的影响。1.考察干燥方式(热泵和热风干燥)和粉碎方式
在众多电化学能源装置中,锌空电池因其原料来源丰富、理论密度高和环保等优势在市场上具有广阔的应用潜力。然而,由于电极界面上存在氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)缓慢的动力学行为使得锌空电池的实际应用受到阻碍。Pt、Ir以及Ru基贵金属因具有优异的ORR或OER活性而在催化领域备受关注,但价格昂高、易失活等不利因素了限制着其商业化发展。因此如何设计一种具有高活性、强耐碱性以及价廉的非贵金属双功
虽然新课改下高中思想政治课教学已经取得了一些成效,但仍值得进行反思。本文归纳了新课改下高中思想政治课教学存在的主要问题,分析了新课改下高中思想政治课教学存在问题的主要原因,提出了应对新课改下高中思想政治课教学主要问题的具体措施。
本文在双层环形桁架的基础上,结合张拉整体结构“质量小、刚度大”的优点,对双层环形桁架结构进行了设计。通过杆索替换的方法来达到结构高刚度,轻质量的要求。基于遗传算法优化,选取新型索杆式环形桁架可展天线的结构参数,并根据新型索杆式环形桁架的展开原理设计展开机构。然后对新型环形桁架结构的索网进行构型设计和预应力优化。最后,根据机构设计方案,研制样机并对样机进行展收和刚度试验,验证理论分析可行性,具体内容
高性能超导线是超导强磁场技术中的关键,Nb3Al是近年来发展起来的高场磁体材料。与Nb3Sn相比,Nb3Al超导转变温度(Tc)为19.3 K;具有更高的上临界场Hc2和高场临界电流密度Jc及优良的应力-应变特性,因此被认为是高场超导磁体的理想选择,在ITER、高能加速器和NMR等方面有着巨大应用潜力。未来伴随聚变能示范堆和高能粒子加速器发展,将不断提出对超导线材性能更高需求。Nb3Al超导线的电
随着世界工业化进程不断加快,人类社会对能源需求也在急剧增加。目前,全球绝大部分能源消耗都来源于化石能源,而这些化石能源过度开发带来了能源危机和环境污染两大问题。开发和利用清洁的可再生能源是解决这两个问题的有效途径。光电化学分解水制氢技术可以将源源不断的太阳能转变为清洁可存储的氢能,所以受到了人们极大的关注。光催化技术是利用太阳能将有机污染物降解为无机小分子,可以用来处理污水,是一种廉价且对环境无污
褐飞虱是水稻最具破坏性的害虫之一,研究褐飞虱的致害机理,寻找新的防控褐飞虱的靶标基因及其探究其功能对于褐飞虱的防治具有重要意义。本研究从实验室已成功克隆的褐飞虱基因Nl SCBP1入手,利用生物信息学及基因表达技术分析了该基因在不同发育时期和雌雄两性之间的表达;采用RNAi技术分析了该基因与性腺发育的关系;采用酵母双杂交技术通过筛选褐飞虱c DNA文库,进行了该基因互作蛋白的筛选;利用荧光素酶互补
自激光器问世以来,非线性光学一直是一个广泛的研究领域,它带来了许多引人入胜的效应和应用。有着巨大潜能的低维半导体材料如超晶格、量子阱、量子线、量子点等,因为有着阈值功率低,响应速率快和非线性光学系数明显等的优点而不断被研究。同时,人们追求精确度更高,响应更快,更耐用、更稳定和结构体积更微小的半导体器件。那么继续不断追求发掘非线性光学相关的现象理论和追求更先进技术应用正符合人们的期望。随着纳米加工技
在大数据背景下,互联网和物联网快速兴起,数据规模迅速扩大,数据呈现爆炸性增长趋势,机械大数据也随之兴起。机械大数据不仅具有大数据的共性,更有本领域的特性:大容量,多样性,时效性。在各种机械装置中,滚动轴承应用最广泛,但其承受冲击的能力差,易出现故障。滚动轴承一旦被破坏,必然会导致机组瘫痪乃至出现重大经济损失,因此对滚动轴承故障发生进行实时诊断具有重要现实意义。本文对滚动轴承在匀速运行下产生的非平稳
可再生能源风能已成为开发和应用最为广泛的新能源之一。风电叶片作为风能利用的核心部件,目前多由玻璃纤维增强复合材料热压而成,在制造、运输、运行中可能会产生不同程度的损伤,进而会引发重大安全事故。叶片型式试验则是确保叶片安全的重要措施,本文针对风电叶片型式试验中采用光纤光栅传感器进行应变监测系统设计,对传感器的智能布设、数据存储管理和数据可视化等展开研究。论文主要研究内容包括:第一,梳理风电叶片型式试