面向微泵的微型扩散/收缩管的优化设计

微型扩散/收缩泵属于无阀型微机械往复微泵,其性能可以通过优化微型扩散/收缩管的结构参数得到优化。本文利用Fluent软件模拟得到最优的微型扩散/收缩管的结构参数,并提出微型固定鳞片式扩散/收缩管结构。基于硅基MEMS技术制备微型扩散/收缩泵,并通过Fluent软件模拟和实验验证了鳞片式扩散/收缩泵可以提高流阻效率11%。     

超微型电动机实用化的关键技术及应用前景

电磁型超微型电动机是微机电系统中的关键部件。论述了直径１～３ｍｍ电磁型超微型电动机设计中的若干关键问题，如微型电动机的结构设计、磁路设计，以及微型电动机中的发热、温升和微摩擦问题等。简要地讨论了电磁型微型电动机的应用前景，例举了它在医学内窥镜、微泵、微激光扫描器中的应用。     

微型夹钳的最新研究

微型夹钳技术是微机电系统研究的重要内容，应用于微装配等领域，在微机电系统的研究及微型产品的研制开发中发挥着重要的作用。本文选取微型夹钳技术最新研究中有代表性的成果进行了回顾，对微型夹钳的结构材料、制作工艺和工作原理等进行了分析，介绍了微型夹钳的最新研究进展，慨括了研究特点及发展趋势。     

微动力机电系统研究开发以及面临的问题

综述了国外微动力机电系统的研究现状，介绍了它所面临的问题以及解决方法。根据国外研究成果，微动力机电系统分为两大研究方向：微型发动机和微型发电机。这两种微动力机电系统在结构和工作原理上有较大差异，但是都具有微型燃烧室，都需要一个良好的燃烧系统保证高能量输出。微动力机电系统涉及到多种学科领域，每一个问题都需要有综合性的考虑。     

微机化气泡参数自动测量系统

报导了一种采用微型电导探针传感器和以微型计算机实时采集处理数据的气泡参数测量系统,介绍了该系统的基本原理与结构。使用此系统测出了某气液混合装置中大小气泡的分布,并给出了正确的结果。     

垂直转子轴式微型泵的LBM模拟

为了对垂直转子轴式微型泵内部流动规律进行深入研究,采用格子Bo ltzm ann法(LBM)对该微型泵全流场进行了数值模拟。采用基于插值公式及固壁处动量平衡的弯曲固壁统一边界条件和移动边界条件,对具有圆、椭圆、互垂直双椭圆等3种不同截面形状转轴的微型泵内部流动进行了定常与非定常的计算,得到了微型泵进出口处平均压差、出口处平均量纲一化速度随时间的演化过程。结果表明:随着R eyno lds数的减小,流体的粘性作用不断增大,垂直转子轴结构可对流体进行更加有效的输送;圆形截面转轴比椭圆和互垂直双椭圆截面转轴具有更好的泵送性能。     

重力驱动小型滴汞泵的研究

提出了一种以重力为驱动力的小型滴汞泵,该泵主要由2个结构相同的储汞腔、一段8cm长的毛细管(200μm i.d.)和连接管三部分组成.分析了滴汞泵的工作原理;讨论了滴汞泵的设计思路和影响泵性能的各种因素,包括汞液位差、滴汞毛细管内径和长度、负载流阻、储汞腔水平截面积等;测试了滴汞泵的流速、泵压等性能参数.该泵体积小,无能耗,无需机械活动部件,可通过倾斜泵体方便地调节流速,通过上下翻转泵体可实现滴汞泵反复长期使用.连续工作4 h,流速在1.09～1.34μL/min之间,平均流速1.22μL/min,流速精度RSD为4.0%,测得泵压为4.5kPa.     

微装配系统中精密定位装置的研制

介绍了一种微型装配系统中的精密定位装置 ,该系统利用了外形尺寸为 2 mm的电磁型微电动机制作了 5mm× 6mm的微型机器人小车作为粗定位的执行器和装配机器人 ;利用压电晶体的压电、电致伸缩特性实现了微工作台的精密定位 .系统还利用了图像采集系统来实现位置反馈和实时系统状态显示和控制 ,微型定位装置的研制使构造真正的微型装配系统成为可能     

叶片倾斜对微型泵水力性能的影响

微型泵由于尺寸小,通常存在效率偏低的问题。该文针对常用于微型泵的半开式叶轮,探讨叶片倾斜对微型泵性能的影响。在实验中使用了两个外径36mm、具有相同叶片翼型的半开式离心叶轮,在转速11000r.min-1(对应Re=3.72×105)下测试了叶轮的水力性能。对两个叶轮都进行了数值模拟。与实验结果相比,数值计算结果很好地预测了最优效率点附近的泵性能。结果表明:微型叶轮的叶片朝压力面方向倾斜适当的角度可以提高微型泵的水力性能;叶片倾斜抑制了压力面附近的二次流动,有助于改善微型泵的水力性能。     

微型热光电系统中的微燃烧室研究

微型热光电TPV(thermo photovoltaic)系统是一种新型的微动力系(Power MEMS)，微燃烧室是微型TPV系统中最重要的部件之一．为了获得较高的电能输出，希望燃烧室壁面的温度高且分布均匀．由于微燃烧室面容比大，热损失显著增加，这会导致着火困难并使火焰淬熄．为了分析微燃烧室中燃烧的可行性和确定有关影响因素，对不同材料、不同结构的微燃烧室在不同工况下进行了实验．结果表明，在一定的流量和混合比范围内，可以在微燃烧器内维持稳定的燃烧，并在燃烧室壁面形成均匀分布的高温．     

用微型脉冲热解色谱技术研究烃类热裂解

发展了一种可以适应各种轻重液态纯烃和混合烃的微型脉冲热解色谱系统。使用该系统考察了纯烃的脉冲热解一次反应产物分布。并用脉冲法测定了正己烷热解的动力学数据。以大庆轻柴油为原料,对比了微型脉冲热解和连续式管式反应器热解的性能。还考察了不同轻柴油的脉冲热解与工业裂解炉和模拟实验炉结果的一致性。结果表明:微型脉冲热解能较好地反应不同纯烃及混合烃的结构和组成特性,具有快速、经济、耗样极少等特点,它在烃类热解的基础研究和评选、预测烯烃生产原料方面具有一定的实用价值。     

微装配系统中精密定位装置的研制

介绍了一种微型装配系统中的精密定位装置，该系统利用了外形尺寸为2mm的电磁型微电动机制作了 5mm×6mm的微型机器人小车作为粗定位的执行器和装配机器人；利用压电晶体的压电、电致伸缩特性实现了 微工作台的精密定位．系统还利用了图像采集系统来实现位置反馈和实时系统状态显示和控制，微型定位装置的 研制使构造真正的微型装配系统成为可能．     

微型飞行器的微型无线数据传输系统

提出了应用于微型飞行器中的新型无线数据传输系统。与传统的无线数据通信系统相比,其质量低、体积小、功耗低,可应用多种场合,抗干扰能力强,误码率达到10-6,传输有效半径达1.5km。通过微型飞行器三维模拟转台搭载微机电系统(MEMS)微型方位水平仪和微型无线数据传输系统组合的姿态测控系统,实现了对该无线数据传输系统的可靠性仿真测试。     

微型传感器在汽车工程中的应用

介绍了基于微机电系统(MEMS)技术的微型传感器的特点和发展概况,以及应用在汽车发动机控制、安全系统等方面的微型传感器的原理、特点和主要技术参数。并简要介绍了高温微电子在汽车上的应用。同时,预测了未来汽车微型传感器的发展趋势和市场应用前景。     

微网中两种典型微型燃气轮机运行特性比较

为给微网中基于微型燃气轮机的冷热电联产设备选型提供参考,从多方面分析了两种不同结构的微型燃气轮机特点,并根据微型燃气轮机不同运行模式切换、不同负荷类型以及不同拓扑结构下的动态特性进行了研究．结果表明：微网运行模式切换过程中,单轴MT允许负荷变化的范围要比分轴MT大;单轴结构MT适用于负荷类型较多情况,而分轴结构的MT则受负荷类型影响相对大些;串联微网结构下MT对应的负荷允许变化范围比并联结构的小．     

电致动聚合物驱动的无阀微泵的设计与制作

提出了一种由电致动聚合物材料(DE)驱动的平面扩散/收缩管无阂微泵.通过分析扩散/收缩管的角度、长度、最小宽度等关键参数对微泵性能的影响,对无阀微泵的结构进行了设计.基于UV-LIGA工艺,将DE泵膜和SU-8泵体键合制作了无阀微泵的模型,并对DE泵膜结构进行了实验研究,确定了合理的结构形式,实现了微泵的单向泵送.在3 500 V、8 Hz直流正弦电压的作用下,无阀微泵的流量最大,为21.2 μL/min,并且结构简单、易于密封、成本低.实验结果对电致动聚合物微泵进一步的科学研究和实际应用都具有较大的促进作用.     

双作用变量叶片泵的变量原理和设计研究

双作用变量叶片泵是一种(类)新型变量泵。该泵保留了双作用定量叶片泵的径向液压力平衡,轴承卸荷,每转吸、压油各两次,具有排量大、结构简单和成本低等优点;同时,能在主轴转向不变的情况下,实现单向或双向变量。因此,它能够按压力、排量和变量形式设计成多个系列产品,适应工业和交通液压系统的需要。文章论述该泵的结构、变量原理和设计上若干问题的研究。     

基于物联网监控的多台微型泵恒流控制系统设计

为满足液体送料系统中多种液体定量送料及实时远程监控的需求,设计一种基于C/S监控模式的多台微型泵恒定流量控制系统.介绍流量控制系统的设计方案,流量控制器通过以太网接口实现远程通信,通过CAN总线实现多通道流量信号的采集及微型泵驱动电机的速度控制,采用模糊控制算法实现流量闭环恒流控制,基于C/S模式实现微型泵流量的实时远程监控.试验证明系统模糊控制可以较好地实现液体流量的恒流闭环控制,同时C/S模式也很好地实现了流量的远程监控.该系统方案在实时监控多种液体定量送料场合有一定的参考及应用价值.     

负载敏感泵稳定性的计算和分析

负载敏感泵(Load Sensing Pump)是目前欧美使用的一种新型变量泵。泵的输出流量是由泵的输出压力和负载压力的差值△P 来进行控制的。负载的变化,使泵的变量机构自动进行相应的调整以适应负载的需要。从而达到效率高又有较硬机械特性的优点。本文介绍了该泵的结构特点,工作原理和用途,并对泵与伺服负载构成的控制回路建立了数学模型。借助计算机进行了特征方程根的计算,对系统的稳定性作了初步分析,并进一步探讨了系统参数的变化,对系统稳定性的影响。     

近场光存储的深亚微米微型飞行头设计

为提高固体浸没透镜(SIL)和盘面之间的近场耦合效率,设计并研制了一种基于流体力学微流动理论的近场光存储深亚微米微型飞行头.建立了承载微飞行头的力学模型,并借助有限体积法对飞行头的动态特性进行了数值仿真.该微型飞行头将聚焦透镜和SIL集成于一个承载微飞行头,克服了光盘高速旋转过程中,二者距离改变而导致离焦的影响;微型飞行头采用了正负压力并存的结构,极大提高了飞行头的承载刚度,并有效消除了工作过程中气流的不断变化对飞行高度的影响,增加了飞行头的动态稳定性;将SIL作为承载微飞行头轨道的设计获得了良好的近场耦合效率.试验表明,微型飞行头在转速18 m/s时,承载达到88mN,飞行高度小于65nm,满足近场光存储系统的需要.