柔性尾长对尾鳍式压电泵的影响

作     者：胡笑奇 张建辉 夏齐霄 黄俊 王守印 赵淳生 HU Xiaoqi;ZHANG Jianhui;XIA Qixiao;HUANG Jun;WANG Shouyin;ZHAO Chunsheng

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 丽水学院工学院丽水323000 北京联合大学机电工程学院北京100020 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2012年第48卷第8期

页      面：167-173页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51075201 90816003) 国家重点实验室数字化制造装备与技术开放基金(DMETKF2009002)资助项目 

主　　题：无阀 压电泵 仿生 压电叠堆 柔性尾鳍 

摘      要：为克服传统的容积型无阀压电泵存在的流动波动大、有回流、泵水能力差等通病,提出并设计模仿鱼尾摆动的无阀泵,并针对具有柔性尾鳍的变截面摆动子进行研究。在研究巡游速度最大的金枪鱼尾鳍摆动的基础上,设计具有柔性尾鳍的变截面摆动子;基于有限元分析软件ANSYS进行摆动子在水中的谐响应分析,提取不同长度的柔性尾鳍工作在二阶谐振下的端部振幅,分析表明,摆动子端部振幅对泵的理论流量影响较大;利用电荷耦合器件(Charge coupled device,CCD)激光位移传感器对摆动子的端部振幅进行测量,柔性尾鳍长度为5 mm时,摆动子的二阶弯振端部振幅达到0.4 mm,端部振幅随柔性尾鳍长度变化的趋势和ANSYS分析结果一致;对泵进行试验研究:在60 V的电压的激励下,柔性尾鳍长度为5 mm时,泵的压差达到78 mm。研究表明,在摆动子的其他结构参数一定的情况下,泵的性能对柔性尾长较为敏感,并存在最优的柔性尾鳍长度值。