类分形Y形分叉流管无阀压电泵的流阻分析

《类分形Y形分叉流管无阀压电泵的流阻分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第16期机械工程学报Vl01．5ONO．162014年8月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGAug．2O14DoI：10．3901／JME．2014．16．193类分形Y形分叉流管无阀压电泵的流阻分析木黄俊，2张建辉王守印(1．南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点试验室南京210016；2．江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心镇江212013；3．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033)摘要：以有阀压电泵为应用主

2、流的电子芯片水冷散热系统，因存在阀体的结构原因增加了系统的体积，而且也会因阀体疲劳、失效和性能不稳定等因素影响其可靠性和使用寿命；同时，也还会产生噪声。由于类分形Y形分叉流管无阀压电泵具有简单的二维半的加工特性及逐级分叉流动能够覆盖更广域面积而产生极佳散热效果可以避免传统有阀压电泵的缺点。介绍类分形Y形分叉流管无阀压电泵的结构及工作原理；利用分形原理对类分形Y形分叉流管的流阻特性进行分析；同时，对类分形Y形分叉流管无阀压电泵进行数值计算与分析，得到该泵进出口间压差与流量关系；制作类分形Y形分叉流管无阀压电

3、泵样机，并对该泵进行流阻和压差试验。试验结果表明，相同压差下，沿流管分流方向流动的出口流量大于合流时的出口流量：当进出口问压差为196Pa时，试验值与模拟值存在最大相对误差，分流时，为90％，合流时，为89％；当驱动电压为100V，驱动频率为9Hz时，泵压差达到最大，为637Pa。所做研究证明了类分形Y形分叉流管无阀压电泵分流和合流流阻不等，同时也验证了该泵的有效性。关键词：泵；压电；分形；流阻；Y形中图分类号：TH38AnalysisoftheFlowResistanceCharacteristicso

4、fValvelessPiezoelectricPumpwithFractal—likeY-shapeBranchingTubesHUANGJun-ZHANGJianhuiWANGShouyin。(1．StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016；2．NationalResearchCenterofPumps，J

5、iangsuUniversity,Zhenjiang212013；3．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033)Abstract：Mostpiezoelectricpumpsemployedinwatercoolingsystemscontaininternalvalveswhichincreasethevolumeofthesystems，affecttherel

6、iabilityofthepump，andcausenoise．Asvalvelesspiezoelectricpumpwithfractal-likeY-shapebranchingtubeshassimpleprocessingcharacteristicsof2．5dimensions，andmulti—leveledbrachingflowCancoverlargerareawhichproducesexcellentheatdissipation，whichcallavoidshortcomin

7、goftraditionalvalvepiezoelectricpump．Structureandworkingprincipleofvalvelesspiezoelectricpumpwithfractal-likeY-shapebranchingtubesareintroduced．Then，flowresistancecharacteristicsoffractal·likeY-shapebranchingtubeisanalyzedbyusingfractalprinciple．Meanwhile

8、，finiteelementsoftwareisemployedtosimulatetheflowfieldofthepump，andtherelationshipsbetweenpressuredropandflowrateininletandoutletofthispumpareobtained．Valvelesspiezoelectricpumpswithfractal—likeY-shapebranchingtubes