雙口無閥微泵的優(yōu)化設(shè)計和研制.pdf

1、擴散口/噴嘴式無閥微泵可集成在微流控芯片上作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的流體驅(qū)動單元,因此一直是微流體領(lǐng)域的一個研究熱點,受到人們的關(guān)注,十余年來取得了很大的進展。目前,擴散口/噴嘴微泵的流量還較低,某些場合不能滿足要求。對此,研制了多擴散口/噴嘴式無閥微泵,在不增加微泵體積的基礎(chǔ)之上增加了泵的流量。對壓電驅(qū)動無閥微泵進行理論分析,建立無閥微泵的基本方程,分析擴散口/噴嘴的流動情況。對微泵的結(jié)構(gòu)進行研究,在研究總結(jié)大量前人工作的基礎(chǔ)上,提出一種雙擴散

2、口/噴嘴結(jié)構(gòu)。應用ANSYS有限元分析軟件對無閥微泵工作過程進行模擬分析,進行壓電耦合場和流固耦合場相結(jié)合的多場瞬態(tài)分析。分析結(jié)果表明在同樣電壓條件下,雙口微泵的瞬時流量比單口微泵大,并且隨著電壓的增大,雙口微泵與單口微泵瞬時流量的比值增大,在170V電壓下,增大了79%。經(jīng)過清洗,氧化,光刻,各向異性腐蝕,靜電鍵合等MEMS工藝制作出了單口和雙口擴散口/噴嘴無閥微泵,用同樣的材料和性能相同的壓點片對單口泵和雙口泵進行封裝,使其在擴散口