基于超磁致伸缩材料高频微小泵的建模

介绍了利用国产超磁致伸缩材料研制的高频微小泵的结构组成和工作原理,建立了数学模型并对其基本性能参数进行了分析。结果表明,基于超磁致伸缩材料的高频微小泵,具有较快的响应速度,伸缩位移大,控制精度高等特点。

超磁致伸缩高频微小泵温度补偿结构设计

针对超磁致伸缩材料热变形严重影响超磁致伸缩高频微小泵输出精度的现象,在介绍热补偿方法、分析磁致伸缩材料的热来源和微小泵工作原理的基础上,提出了相变材料和热膨胀补偿机构组合的方法,以控制超磁致伸缩棒热变形对微小泵的输出影响。由理论和试验可以得出,该方法对微小泵的温控效果明显,使温度控制在45℃±0.5℃,有利于提高超磁致伸缩泵的输出精度,实现了超磁致伸缩泵的微型化。

基于超磁致伸缩材料微小泵的磁场建模与分析

介绍了用超磁致伸缩材料(GMM)作为动力元件的微小泵的结构和工作原理。在建立微小泵轴对称磁场模型的基础上,利用有限元方法对其磁场进行了分析计算,得到了不同输入电流时,GMM棒上的磁场分布及磁场强度沿轴向的分布规律。磁场仿真结果为GMM微小泵磁场分布的预测及磁路结构优化提供了理论依据。

压电微小泵的参数优化

利用ADINA软件的分析结果,对压电微泵关键参数进行了分析,针对不同的应用要求,提出了比较具体的设计建议。

微小型毛细泵环热控制系统及其制造技术

针对当前微电子芯片高热流密度问题,设计一种微小型毛细泵吸环路(Capillary pumped loops,CPL)热控制系统。介绍制造该微小型CPL的方法:采用犁切—挤压成形微沟槽翅结构和刨削成形整体式翅片散热片,毛细吸液芯则采用商用多孔泡沫金属或丝网材料。该微小型CPL系统由蒸发器、冷凝器、蒸汽联管、液体联管以及液体工质组成。蒸发器中含有多尺度多维交错互通微沟槽翅强化沸腾结构,冷凝器为微沟槽翅结构与翅片散热片组成的复合结构,可有效提高系统蒸发冷凝效率。整个系统利用工质蒸发冷凝相变传热,通过毛细泵吸作用和蒸发气体压力保证循环,依靠饱和毛细芯对气体的阻碍作用保证工质的单向流动,无需机械泵和阀控制。

超磁致伸缩执行器及其在微小流体泵中的应用

超磁致伸缩材料 (GMM)是一种新型的功能材料 ,具有应变大 ,响应速度快 ,能量传输密度高和输出力大等优异性能 ;GMM执行器具有非接触式驱动 ,结构相对简单和易于微型化等特点。文章介绍了两种GMM执行器的基本结构和原理 ,并着重分析了基于这两种GMM执行器新型流体泵的结构组成 ,工作原理和性能特点。

微小化毛细泵吸环路(miniature CPL)应用于笔记本计算机传热之研究

本文针对目前笔记本计算机CPU在小空间内的高发热量趋势,提出采用毛细泵吸环路（CPL）取代传统热管,实现小空间内的更高效传热。传统大型CPL环路的研究与应用已经相当完备,但当尺寸缩小时会有许多新的问题产生。本文通过实验观察及理论分析,望能发展出适用未来电子产品高发热需求的微小化CPL环路。

微小型单杆螺旋泵

设计了一种微小型动力泵——微型单杆螺旋泵，它利用螺杆在液体中旋转时产生螺旋泵送效应来实现流体输运。初步的理论分析和实验研究结果表明：对于确定几何形状参数的矩形螺杆螺旋泵，其输出流量与螺杆转速和背压基本上成线性关系；其最高背压与流体粘度、螺杆转速近似成正比。试制的微小型螺旋泵外形尺寸（包括微电机）为直径８ｍｍ，长４０ｍｍ；重１０ｇ，额定功率消耗０．３Ｗ；最高背压可达２４０ｍｍＨ２Ｏ，最大流量为１００ｍｌ／ｍｉｎＨ２Ｏ。

离心泵内流动湍流应力的PIV测量

本文利用可视化的"激光粒子成像测速技术(PIV)"对离心泵叶轮内部流场进行速度测量,并按照PIV数据分析的特点获得了测量区域的主雷诺切应力、主雷诺正应力和黏性切应力的分布。结果表明,主雷诺切应力的较大值均出现在叶片表面及叶轮出口处,随着叶片相位的不同,切应力分布也发生变化。主雷诺正应力以及黏性切应力的分布与主雷诺切应力的分布基本相同。

偏置式垂直转子微小型泵内的黏性流动

为研究垂直转子微小型泵的内部黏性流动,根据偏置于两平板间的转子两端剪切力不平衡的原理,设计了一种偏置式垂直转子微小型泵,并利用粒子成像测速(PIV)技术对泵体内部的黏性流动进行了可视化量测。根据N-S方程对微小型泵的内部粘性流动进行了数值模拟计算。用这2种方法均得到了泵体内部的流线分布、泵体出口端面的平均速度和体积流量与Reynolds数的关系曲线。比较和分析结果表明:当Reynolds数小于100时,泵体出口端面的平均速度、体积流量与Reynolds数基本成正比关系;随着Reynolds数的减小,流体的黏性作用相对增大,垂直转子微小型泵可对流体进行更加有效的输送。