双层泵腔压电无阀微泵结构设计与优化 |
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作者姓名: | 单杰 郭利华 冉朋辉 李经民 |
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作者单位: | 大连理工大学 辽宁省微纳米技术与系统重点实验室,辽宁 大连 116024 |
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基金项目: | 国家重点研发计划基金资助项目(2020YFB2009002) |
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摘 要: | 面向植入式微泵在生物医疗领域的应用需求,为了提高低电压及微型化条件下微泵的输出流量,该文设计了一种双层泵腔压电无阀植入式微泵。基于压电振子的压电耦合仿真以及微泵的电-固-液三相耦合仿真,验证了双层泵腔微泵设计的有效性,并优化了结构及驱动参数。通过实验验证了耦合仿真结果的正确性,并测试了微泵的流量范围。结果表明,微泵最优设计参数:扩散角为30°,颈宽为300μm,上层泵腔高度为100μm。微泵的净流量随电压的增大而增大,且适用于低频驱动。实验结果表明,双层泵腔压电无阀微泵的输出流量是传统压电无阀微泵的5.38倍。
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关 键 词: | 压电微泵 双层泵腔 电-固-液耦合 压电耦合 喷嘴扩散器 |
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