15981

15981

تحليل عددي عملكرد ميكروپمپ پيزوالكتريك تسلا

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - سيستم‌هاي انرژي

اسفندماه 1394

اسفندماه 1394

دكتر شهرام درخشان - دكتر برهان بيگ زاده

مكانيك

چكيده رويكرد پايان نامه‌ي پيش رو، طراحي يك ميكروپمپ با تحريك‌گر پيزوالكتريك داراي ميكروشيرهايي با يكسوكنندگي كارامد در اختلاف فشارهاي پايين است. هدف از اين طراحي، توانمندسازي ميكروپمپ‌هاي پيزوالكتريك داراي ميكروشيرهاي تسلا با قابليت پمپاژ محلول انسولين مي‌باشد. ميكروشيرهاي تسلا گونه‌اي از شيرهاي انفعالي هستند كه در اختلاف فشارهاي زياد قابليت يكسوكنندگي خوبي دارند. اما از آن‌جايي كه در كاربردهاي پزشكي، ميكروپمپ‌ها دبي‌هاي ناچيزي از سيال را منتقل مي‌كنند، لازم است كه يكسوكنندگي اين ميكروشيرها در ورودي و خروجي ميكروپمپ افزايش يابد. در پايان نامه‌ي حاضر، عملكرد ميكروشير تسلاي 135MT در فشارهاي پايين بررسي‌گرديد. سپس زاويه‌هاي بازپيوندي در بازه‌اي خاص با دقت 1درجه در آن بررسي شد. درهر مورد براي اختلاف فشارهاي متفاوت، جريان در حالت پايا مورد حل قرار گرفت. فشار دهانه‌ي خروجي بيش‌تر از فشار دهانه ورودي انتخاب شد و شرايط اوليه‌ي سرعت نيز مساوي صفر قرار داده شد. پس از حل جريان، دبي جرمي محاسبه شده در حالت برگشت، به عنوان شرط اوليه بر ورودي جريان اعمال شده و با مساوي صفر قرار دادن فشار خروجي، جريان براي حالت رفته محاسبه گرديد. در ادامه با در نظر گرفتن اختلاف فشار به دست آمده از اين مرحله و اختلاف فشار مطلوب اوليه با عنوان اختلاف فشار مربوط به حالت برگشت‌، نسبت يكسوكنندگي در شرايط دبي يكسان محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه در زاويه‌ي ˚133، يكسوكنندگي بهبود پيدا كرد. سپس با الهام از ميكروشير نوع نازل-ديفيوزري، تغييراتي در مسير باي‌پس ميكروشير اعمال شد كه باعث افزايش يكسوكنندگي در ميكروشير به ميزان 9.97درصد گرديد. سپس ميكروشير TND133 به صورت دوطبقه در ورودي و خروجي ميكروپمپ پيزوالكتريك شبيه‌سازي گرديد و عملكرد آن مورد بررسي قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: ميكروپمپ، پيزوالكتريك، ميكروشير تسلا، انسولين رساني.