江苏省高校自然科学研究项目(04KJB470026)
- 作品数：13 被引量：55H指数：5
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- 基于有限元模拟的泵用压电振子正交优化设计被引量：5
- 2009年
- 作为压电泵的驱动源,压电振子的振动性能影响泵的性能。为此,对影响压电振子振动性能的压电振子结构参数以及材料参数进行优化设计。基于有限元模拟分析方法,采用正交试验和对分析结果进行极差分析,得到了各影响因素分别对压电振子中心点处振幅以及谐振频率两个重要指标影响的主次顺序,并得到了较好的方案。通过再设计试验分析,最终获得了提高压电振子振动性能的最优方案。
- 何秀华张睿邓许连蒋权英
- 关键词：压电泵压电振子正交设计法有限元法
- 特殊无活动部件阀压电泵机理分析与数值模拟被引量：3
- 2008年
- 介绍了一种特殊无活动部件阀,采用数值模拟的方法计算得到其不同进口流速下的扩张效率,结果表明:特殊无活动部件阀的效率明显高于扩散阀.采用动网格模型对压电泵内流场进行网格划分,并根据压电泵膜的运动方式进行了用户自定义函数(UDF)编程,将程序调入FLUENT软件,进行固-液耦合模拟计算.给出了压电泵膜在不同振动模态下该特殊无活动部件阀压电泵内的流场特征,证明了泵膜在一阶振动模态附近压电泵有较好的流动性.认为这种动网格模型应用于压电泵的数值模拟计算是正确可行的.
- 何秀华蒋权英张睿
- 关键词：压电泵动网格
- 基于数值模拟的V形管压电泵优化设计
- 2009年
- 分析了V形管内的流动损失,并初步优化V形管无阀压电泵结构,利用CFD软件对改进前后的V形管内流场进行了数值模拟,结果表明:直角汇流管口改为圆角后的V形管流阻系数有了明显提高.通过对比改进前后两种V形管流场速度矢量图,发现圆角V形管可抑制正向流动时管内回流和漩涡的发生,减小流动损失.对不同圆角半径的V形管内流场进行数值模拟,得到不同圆角半径V形流管的流阻系数,表明较大的圆角半径可有效地提高V形管流阻系数,即提高了V形管无阀压电泵的效率.此优化设计可为V形管压电泵的进一步改进提供思路.
- 何秀华杨嵩邓许连毕雨时
- 关键词：无阀压电泵流阻特性数值模拟优化设计
- V型无阀压电泵的流场分析被引量：5
- 2008年
- 简述了V型无阀压电泵的结构和工作原理,通过对其流动进行理论分析,建立泵的平均流量方程和效率公式。采用有限元方法建立V型无阀压电泵的简化模型,通过对V型无阀压电泵内部流场进行模拟分析,得到供给状态与泵送状态下的压力云图与速度矢量图。通过与并联扩散管压电泵在不同进出口压差下的压力损失系数比进行比较发现其变化规律的一致性,且V型无阀压电泵压力损失系数比的曲线平直上升,说明V型无阀压电泵比并联扩散管压电泵的流动稳定性好,从而验证了V型无阀压电泵的可靠性。
- 何秀华张睿杨嵩邓许连蒋权英
- 关键词：无阀压电泵有限元法
- “V”型无阀压电泵的流阻特性被引量：5
- 2009年
- 基于扩散/渐缩管流动特性,提出一种用于无阀压电泵的"V"型管,以满足微型全分析系统等应用需求。阐述了"V"型无阀压电泵的结构,对"V"型无阀压电泵内的流阻特性进行理论分析。通过采用有限元法对"V"型管进行模拟计算,研究"V"型管的结构参数对其流阻特性的影响。研究表明:"V"型管的分流角、扩散角以及进口宽度对其流阻特性影响较大,"V"型管的长度对其流阻特性影响较小;较大的"V"型管深度有利于提高泵的效率。
- 何秀华张睿杨嵩邓许连
- 关键词：压电泵流阻特性有限元法
- 涡旋阀压电泵内部空化流动的数值分析被引量：2
- 2009年
- 设计了一涡旋阀压电泵,采用动网格模型对其进行数值分析.首先对涡旋阀压电内部流场进行了动态模拟,得到了不同时期压电泵内的速度和静压分布图,有效地将压电振子的动态特征和流体的运动特征进行了间接流固耦合分析,验证了动网格模型在研究压电泵运动边界方面的可行性.研究了驱动频率,压电振子振幅,泵腔高度对涡旋阀压电泵输出性能的影响,发现驱动频率越小,压电振子振幅越大,出口体积流量越大,泵腔高度约为250μm,出口流量达到最大值.此外,还分别对涡旋阀和涡旋阀压电泵进行了空化模拟,得到了空化时涡旋阀内和不同时刻泵腔中的气液分布,为有效预测压电泵腔内空化,抑制空化现象提供了一定依据.
- 何秀华邓许连杨嵩毕雨时蒋权英
- 关键词：压电泵空化动网格
- 基于MEMS的压电泵及其研究进展被引量：16
- 2007年
- 基于MEMS的压电泵是集驱动部件、工作部件和控制部件于一体的便于集成的微型泵,它采用压电晶体作为其驱动部件材料。根据其工作原理和结构的差异,压电泵主要分为压电薄膜泵和压电超声泵。介绍了压电泵的单腔体结构和多腔体结构,而多腔体结构的压电泵是今后研究的一个主要方向。由于压电泵具有尺寸小、结构简单、响应快等优点,在许多需要微流量控制的场合中具有广阔的应用前景。重点总结了压电泵国内外的最新研究现状,展望了压电泵的主要发展方向,提出了压电泵研究的主要问题,对压电泵的研究具有指导意义。
- 何秀华张睿蒋权英
- 关键词：压电泵微电子机械系统压电振子压电晶体
- 基于正交设计法的“V”形管优化设计被引量：3
- 2008年
- 基于无阀压电泵中扩散/渐缩管流动特性,提出一种新型"V"形管.为了获得"V"形管最佳的流阻性能,对"V"形管的结构参数进行优化设计.基于正交设计法,采用有限元仿真的试验方法,设计了一个四因素三水平的正交方案,并对仿真试验所获得的数据进行极差分析,得到了各几何参数对"V"形管流阻系数影响的主次顺序,同时获得较合理的新方案.通过进行再设计和分析,并与正交方案进行对比,最终验证了新方案是最优方案,为"V"形管无阀压电泵的优化设计提供了一定的参考.
- 何秀华张睿杨嵩邓许连
- 关键词：无阀压电泵流阻系数正交设计法优化设计
- “V”型管无阀压电泵用双压电复合振子的振动性能分析被引量：3
- 2009年
- 该文介绍了"V"型管无阀压电泵及其所采用的振子的结构。通过建立双压电复合振子的有限元模型,分别对其进行静力学分析与模态分析,研究了不同的基底材料以及结构参数对双压电复合振子的振幅以及谐振频率的影响。所得到的结果为"V"型管无阀压电泵的优化改进提供了参考依据。
- 张睿何秀华蒋权英杨嵩邓许连
- 关键词：压电泵压电振子
- 被动阀压电泵的动力学模型及其求解被引量：1
- 2007年
- 给出了被动阀压电泵的动力学模型,通过求解动力学方程模型和对解的讨论,证明了被动阀压电泵频率递增、流量骤减这一现象的存在性,提出了影响这一现象的泵的特征频率。指出当等效刚度k3
- 何秀华蒋权英张睿杨嵩
- 关键词：压电泵压电振子动力学模型
