新型无阀泵机理与试验验证

论文摘要

针对生物、化学、医学、航空等领域混合输送微流体、微流体介质的需要,提出了集流体混合、泵送为一体的复合阻流体无阀泵,并借助复合阻流体致涡实现涡致混合功能。基于流体绕流原理对绕流阻力进行了全新诠释和表达;并利用"尾流空间压强比较法"和"流体单元动量分析法"进行了绕流复合阻流体的阻力分析,揭示了复合阻流体致阀及其本质性成因;改变传统无阀泵的结构,通过引入分流环和复合阻流体,减少泵回流量的同时实现了涡致混合的功能。制作了泵样机,在驱动频率为11Hz、电压为180V条件下进行了泵流量试验和流体混合试验,其瞬时流量达到53.7mL/min;同时,借助流体涡的运动较好地混合了流体,试验验证了新型泵具有混合及泵送流体的功能。新型泵的提出创新和丰富了无阀泵的结构和功能,为无阀泵应用于微流体混合传输领域奠定了基础。

论文目录

1 引言

2 复合阻流体无阀泵结构及工作过程

2.1 新型“复合阻流体阀”的提出

2.2 新型泵结构

2.3 泵工作过程

2.3.1 泵腔内流体吸入阶段

2.3.2 泵腔内流体排出阶段

3 复合阻流体无阀泵泵送机理解析

3.1 绕流阻力的全新诠释和表达

3.2 正向、反向绕流复合阻流体时后端面处逆压推力分析及比较

3.3 正向、反向绕流复合阻流体前端迎流面处扰动力分析

3.4 正向、反向绕流复合阻流体的摩擦力和正压力分析

3.5 正向、反向绕流复合阻流体绕流阻力比较

3.5 正反向绕流复合阻流体的流阻仿真分析

4 复合阻流体无阀泵泵送性能试验验证

4.1 泵试验样机制作

4.2 泵送性能试验验证

4.2.1 泵试验流量及其与理论流量的比较

4.2.2 泵背压测试

5 复合阻流体无阀泵流体混合性能研究

5.1 涡致混合流场分析及混合强度计算

5.2 混合性能实验验证

6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵丽清,纪晶

关键词: 无阀,压电泵,阻流体,绕流阻力,微混合器

来源: 光学精密工程 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 青岛农业大学机电工程学院

基金: 山东省重点研发计划资助项目（No.2017YF066,No.2017CXGC0213,No.2018GNC2310）

分类号: TH38

页码: 2639-2649

总页数: 11

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新型无阀泵机理与试验验证

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