静电无阀微泵两种仿真模型的比较研究
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TH38

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国家自然科学基金资助项目(50475104);浙江省自然科学基金资助项目(Z106519);福建省教育厅资助项目(JB07007)


Comparing research on two different numerical models of electrostatically actuated valveless micropump
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    摘要:

    为提高无阀微泵性能,分别采用全耦合模型(FCM)和预先定义泵膜位移的模型(PDM)对基于扩散/收缩单元的静电无阀微泵的动态特性进行计算仿真.对泵膜变形形状、泵膜中点位移、泵腔内压力以及进出口处流量等的变化历程进行比较.结果表明:PDM模型计算费用较低,但无法以较高精度近似泵膜变形的动态特性,进而导致错误的瞬态流场结果.要准确仿真微泵的动态特性,必须考虑电-结构-流场之间的相互作用.

    Abstract:

    To improve the performance of electrostatically actuated valveless micropump,simulation of its dynimic characteristics have been conducted by full electrostatic-mechanic-fluidic coupled model(CFM) and prescribed deformations model(PDM)respectively.By comparing the calculated results of diaphragm deflections,transient variations of central displacements,chamber pressures and flow rate of inlet/outlet,it can be concluded that the PDM has lower cost and inadequate precision,but some distorting dynamic characteristics may be resulted from;The FCM can predict the transient behaviors of the micropump quite well since the effects of electro-mechanical coupling and fluid-structural interaction have been considered,but the computation cost is much more expensive.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

林谢昭,应济,陈子辰.静电无阀微泵两种仿真模型的比较研究[J].哈尔滨工业大学学报,2010,42(12):1943. DOI:10.11918/j. issn.0367-6234.2010.12.020

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  • 在线发布日期: 2012-05-03
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