مدل سازی عددی میکروپمپ پیزوالکتریک | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 6, Volume 24, Issue 6, 1403, Pages 399-409 PDF (831.32 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/MME.24.6.399 | ||
| Authors | ||
| حسن نعمتی1; مجید رجبی* 2 | ||
| 1دانشگاه تهران | ||
| 2دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| Abstract | ||
| هدف: پیشرفت ها در تکنولوژیهای میکرو الکترومکانیکی (MEMS) طی چند دهه گذشته به توسعه سریع طیف وسیعی از دستگاههای میکرو فلوئیدیک با عملکردهای مختلف کمک کرده است از میان دستگاههای مختلفی که پیشنهادشدهاند، میکرو پمپها که انرژی لازم برای راندن سیالات را از طریق سیستمهای میکرو فلوئیدیک فراهم میکنند؛ بنابراین در پژوهش حاضر قصد براین است تا بهطور پارامتری اثرات پارامترهای اصلی، یعنی طول، عرض و زاویه حمله سوپاپها، طول پیزوالکتریک و ولتاژ اعمالشده را موردبررسی قرار گیرد. روش: رویکرد پژوهش حاضر کاربردی محور و تحلیلی -آزمایشی با شبیهسازیهای عددی که نیروی کشش و معادلات با استفاده از الگوریتم کاملاً کوپل شده درنرم افزار COMSOL Multiphysics محاسبه میشوند. یافتهها: نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان میدهد پارامترهای اصلی بهطور قابلتوجهی عملکرد میکرو پمپ طراحیشده را تحت تأثیر قرار میدهند.به طوری که ولتاژ اعمالشده ۴۰۰ ولت، زاویه حمله ۴۵ درجه و عرض شیرها ۶میکرومتر،به ترتیب برای طول پیزوالکتریک ۴،۲و۵ میلی متر دبی جریان6/0، 9/6 و6/16 میکرو لیتر بر دقیقه به دست میآید. برای عرضهای شیر ۶ و۸میکرومتر، زاویههای حمله بهینه ۶۰ و ۶۵ درجه ، دبی مربوطه به ترتیب 1/11 و9/5 میکرو لیتر در دقیقه است. نتیجهگیری: بر اساس نتایج حاصل از پژوهش حاضر و بررسی رفتار میکرو پمپ و تغییرات دبی خروجی آن در شرایط کاری مختلف، هرچه طول شیرها افزایش یابد، دبی ارائهشده بیشتر میشود. درنهایت، یک شرط مطلوب برای عرض و زاویه حمله سوپاپها وجود دارد؛ که این عرض مطلوب بهسرعت جریان بستگی ندارد. | ||
| Keywords | ||
| میکرو پمپ پیزوالکتریک; شیر غیرفعال; مدلسازی عددی; غشای منعطف | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,318 PDF Download: 4,310 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,451,829 |
| PDF Download | 17,556,863 |