微型无阀泵流动特征仿真与试验研究

介绍了微型无阀泵的结构及基本原理,应用 CFD（Computational fluid dynamics）技术对典型驱动频率下的流场流态进行了动态仿真。在不同结构参数、控制频率、振动幅值及驱动膜刚度等多种条件下,对无阀泵性能进行了试验研究。讨论了结构参数、驱动条件等因素对无阀泵流动特性的影响,分析了无阀泵管道周期、振动频率、驱动膜刚度等因素与流动参数之间的关系,在此基础上提出了微型无阀泵设计与控制的改进方案。     

微型无阀泵的数值仿真与参数设计

介绍了无阀型微泵的特点及其工作原理，针对无阀微型泵收缩/扩散口的流动特征进行了数值分析，得出了流量，压力的分布特征和关系曲线，分析了收/扩散口的几何参数对泵的输出性能的影响，采用CFD（Computational Fluid Dynamics)技术对泵内流体进行了有限元仿真，并将仿真与计算结果进行限分析比较。     

微型泵和微型阀的进展

微型泵、阀及微量流体控制系统由于其广泛的应用前景，成为微型机械研究中一活跃的分支。本文着重介绍微型泵、阀的研究现状，论述微型泵、阀的结构设计，致动原理及其实现性能等。     

微型泵的研究与发展

概述了微型泵的研究背景、应用领域以及国内外的研究现状.详细介绍了几种比较典型的有阀泵和无阀泵的结构特点并对其工作原理和优缺点进行分析.最后,还阐述了微型泵的发展及应用前景.     

基于粗糙集的微型泵信息系统研究

分析了微型泵产品的设计现状和存在的问题,针对在制定微型泵优化评价规则时缺乏信息系统的问题,研究粗糙集理论建立的微型泵信息系统。在此基础上还分析和建立了双金属热驱动微泵膜片的信息系统,并采用JAVA技术方案和SQL数据库语言对微型泵信息系统的集成平台进行了软件开发。     

基于多元技术的微型泵综合优化设计

针对微型泵参数单独优化存在的不精确性,提出了一种将有限元、粗糙集理论、多元回归分析及遗传算法相结合的综合优化设计新方法。采用有限元方法对大量虚拟微型泵的设计实例进行了多能量域耦合场动态特性分析,获取信息数据;采用粗糙集理论和遗传算法对获得的信息进行了数据挖掘,确定影响微型泵性能的关键属性。以获取的信息数据和关键属性为依据,采用多元回归方法建立了综合优化设计模型。基于以上方法,对相应原型软件进行了开发,并利用该软件对热驱动微型泵进行了综合优化设计,优化后的热驱动微型泵的效率得到了明显的提高。研究结果表明,该方法和原型软件具有可行性,可以应用于其他微器件的综合优化设计。     

热驱动薄膜式微型泵性能的初步分析

对热驱动微型泵的关键部件——铝—硅复合膜片进行了数值计算和分析。发现存在一个合适的交变加热频率范围 ,使单位时间泵腔体积变化量达到最大 ;铝膜形状取为圆形比环形有利于得到更大的泵腔变形体积。减薄硅膜厚度和增加铝膜的厚度也能增大泵腔体积变化量     

NiTi/ Si薄膜驱动微型无阀泵的系统研究

介绍了形状记忆合金 /硅 (Ni Ti/Si)复合膜驱动的微型无阀泵的结构及工作原理 ,采用 Matlab对微泵的压力 P和流量 Q进行了计算和仿真 ,并将仿真结果与实验结果进行了对比。通过分析驱动膜的驱动频率与泵的几何结构对微泵性能的影响 ,得到微泵的优化方案。     

可植入式微型轴流血泵流场的数值模拟

利用CFD技术对血泵内部流场进行分析可以大大缩减血泵的研制周期和成本,采用非定常的三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法,利用k－ε湍流模型和滑移网格模型,对一可植入式轴流血泵进行了三维数值模拟,得到满足生理要求的扬程曲线。同时对泵内流场进行了分析,对导流叶片的作用及其对内部流场、扬程的影响进行了探讨,为血泵的进一步优化设计提供了参考依据。     

微型轴流式血泵永磁体磁场有限元仿真分析

根据微型轴流式血泵外磁驱动装置的重要组成部分——永磁体的自身特性,基于ANSYS软件建立了有限元模型,合理分析了其所受的载荷和边界奈件,得出了较为准确的分析结论,为整个装置的正常运行提供了可靠的理论依据。     

某型汽车水泵流体动力学仿真与试验

水泵工作过程中内部循环水的流体动力学特性对水泵性能产生重要影响,通过水泵流体动力学仿真分析可以预先为水泵定型投产后的性能研究提供依据。本文采用流体动力学仿真软件对某型汽车水泵进行了流体动力学有限元建模分析,并针对不同转速和流量工况条件开展了相关仿真模拟、计算对比和试验研究。既验证了水泵流体动力学仿真模型及内部流体运动规律分析的有效性,又获得了该水泵的理论扬程、轴功率和总效率等数值,总结了相关影响规律,为该汽车水泵的设计、性能预测和制造提供了理论依据。     

外啮合微小齿轮泵流场模拟分析与优化

为了揭示微小齿轮泵的几何参数与其工作性能之间的关系，利用Fluent动网格技术，对汽车尾气处理装置中微小齿轮泵进行二维数值模拟分析，探究顶隙、齿轮齿数等几何参数对微小齿轮泵流量和精度的影响规律。结果表明，在其他条件相同时，随着顶隙增大，平均流量逐渐变小，流量脉动率逐渐增大，顶隙由0.02 mm变化为0.3 mm时，平均流量减小约33%，流量脉动率增大约18%，精度降低；随着齿轮齿数增大，流量和流量脉动率均减小，齿轮齿数由14增大到28时，平均流量减小约54%，流量脉动率减小约95%，精度逐渐提高，齿轮齿数对流量脉动率的影响幅度明显高于对流量的影响效果。     

Flow Ripple of Axial Piston Pump with Computational Fluid Dynamic Simulation Using Compressible Hydraulic Oil

The flow ripple, which is the source of noise in an axial piston pump, is widely studied today with the computational fluid dynamic(CFD) technology development. In the traditional CFD modeling, the fluid compressibility, which strongly influences the accuracy of the flow ripple simulation results, is often neglected. So a compressible sub-model was added with user defined function(UDF) in the CFD model to predict the flow ripple. At the same time, a test rig of flow ripple was built to study the validity of simulation. The flow ripple of pump was tested with different working parameters, including the rotation speed and the working pressure. The comparisons with experimental results show that the validity of the CFD model with compressible hydraulic oil is acceptable in analyzing the flow ripple characteristics. In this paper, the improved CFD model increases the accuracy of flow ripple rate to about one-magnitude order. Therefore, the compressible model of hydraulic oil is necessary in the flow ripple investigation of CFD simulation. The compressibility of hydraulic oil has significant effect on flow ripple, and the compression ripple takes about 88% of the total flow ripple of pump. Leakage ripple has the lowest proportion of about 4%, and geometrical ripple leakage ripple takes the remnant 8%. Besides, the influence of working parameters was investigated through the CFD simulations and experimental measurements. Comparison results show that the amplitude of flow ripple grows with the increasing of rotation speed and working pressure, and the flow ripple rate is independent of the rotation speed. However, flow ripple rate of piston pump grows with the increasing of working pressure, because the leakage ripple will increase with the pressure growing. The investigation on flow ripple of an axial piston pump using compressible hydraulic oil provides a more validity simulation model for the CFD analyzing and is beneficial to further understanding of the flow ripple characteristics in an axial piston pump.     

潜油螺杆泵用进动式减速机的设计与试验

将齿滚啮合的2K—H型进动机构应用于井下驱动螺杆泵采油系统的减速器中,设计、制造出一进动式减速机,并在实验台上进行了测试,结果满足要求。     

无阀气体压电泵仿真分析与实验

为了提高微型泵输出流量以及获得连续出流能力,设计了一种基于合成射流原理的无阀气体压电泵。首先,分析了压电气泵的工作原理,测试了压电振子的振幅;其次,利用CFX软件对无阀气泵进行仿真分析,得到压电气泵在0T,1/4T,2/4T和3/4T时刻的气体流速分布,以及容腔高度、泵腔高度、射流孔直径和出口直径对气泵流量的影响规律;最后,制作了无阀气体压电泵的实验样机。测试结果表明,当无阀压电气泵在驱动电压为120V、驱动频率为400Hz、容腔高度为0.1mm、泵腔高度为1.4mm、射流孔直径为1.3mm和出口直径为2mm时,泵输出气体流量为1800ml/min左右,实验与仿真分析基本吻合。该气泵能输出较大气体流量并具有连续出流的能力。     

新型微电机驱动开关阀仿真与试验研究

针对农用车辆动力换挡系统,设计了一种采用微型直流电机驱动和丝杠进给机构传动的新型开关阀,阐述了开关阀内部结构及其工作原理,基于Matlab/Simulink建立了微型直流电机和丝杠进给机构耦合的动力学模型,分别对阀的阶跃响应特性和静态流量特性进行了仿真,并在动力换挡试验台架上进行了试验研究.结果表明,试验结果与仿真结果...     

实验用微型采煤机液压系统设计与动态特性仿真

在介绍实验用微型采煤机的基础上,对其液压系统进行了设计。建立了液压系统的数学模型和MATLAB/Simulink动态仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明：放大器增益系数、液压缸的负载大小和压缩总量对系统动态性能影响较大,PID控制器能够提升系统动态性能。研究结果为采煤机液压系统设计及优化提供了理论依据。     

电比例斜轴式柱塞泵特性仿真分析及试验

电比例斜轴式柱塞泵为工程机械液压系统的典型液压元件,建立其准确的数字化仿真模型对于液压泵性能预测与结构优化具有重要意义.在分析阀控缸变量机构的变量原理和先导控制阀的结构特性的基础上,建立了某型电比例斜轴式柱塞泵的数学模型.通过对电比例斜轴式柱塞泵进行机械结构参数测绘,获得了柱塞泵的基本结构参数,利用AMESim软件平台...     

流线形流管无阀压电泵的仿真与实验

基于现有无阀压电泵输送活体细胞或者长链功能性高分子时依然存在输送破坏与缠绕失性等缺点,提出了一种流线形流管无阀压电泵,研究了4组不同角度的流线形流管无阀压电泵的输出性能.首先,阐述了泵的结构及工作原理,建立泵的流量表达式;其次,采用Fluent流体分析软件对β角度分别为10°,15°,20°和25°的流管组成的无阀压电...     

非接触式承片台流体动力学仿真分析

介绍了一种伯努利原理非接触式承片台设计的新方法,即使用流体动力学软件对承片台的结构和性能进行分析,并详细叙述了承片台结构网格的划分方法。根据仿真结果对其结构进行改进设计,设计产品最终达到了良好的使用效果。