16398

16398

تحليل پارامترهاي موثر بر عملكرد ميكروپمپ بدون دريچه نازل - ديفيوزري

كارشناسي ارشد

ديناميك سيالات

زمستان 1394

دكتر درخشان

مكانيك

چكيده پمپ¬ها جزو توربوماشين¬ها تقسيم¬بندي مي¬شوند كه وظيفه آنها انتقال سيالات است. در مواقعي، نرخ جريان پمپ شده از دقت و اهميت بالايي برخوردار است كه از پمپ¬ها باساختار معمول نمي¬توان استفاده كرد. به همين خاطر طراحي ميكروپمپ¬ها مطرح مي¬شود. در واقع ميكروپمپ¬ها يك نوع پمپ هستند كه نرخ جريان سيال پمپ شده در آنها در مقياس ميكروليتر است و كنترل بر مقدار سيال در آنها از دقت بالايي برخوردار است. از ميكروپمپ¬ها در مواردي از جمله انتقال دارو در پزشكي، خنك¬كاري قطعات ميكروالكترونيكي و اكتشافگرهاي فضايي استفاده مي¬شود. در اين پروژه يك نوع خاص از ميكروپمپ¬ها به نام نازل- ديفيوزري كه بدون دريچه هستند، مورد بررسي قرار گرفته است. هدف از اين پروژه، طراحي بهينه ميكروپمپ¬ها بدون دريچه نازل – ديفيوزري به كمك حل عددي بوده است كه در ابتدا حل عددي با نتايج تجربي موجود در مقالات معتبر دقت¬سنجي شده و پس از آنكه از صحت روش حل اطمينان حاصل شد، پارامترهاي موثر بر طراحي از جمله فشار، زاويه نازل، سطح مقطع و نوع سيال با توجه به چگالي و ويسكوزيته آن مورد بررسي دقيق قرار گرفت. حل عددي نشان داد كه در فشارهاي مختلف، زاويه بهينه متفاوت است و نمودار نرخ جريان بر حسب زاويه نازل داراي اكسترمم ماكزيمم مي¬باشد. همچنين نتايج نشان مي¬دهند كه براي سيالات با ويسكوزيته ديناميكي بالا (kg/m.s) 0.1 ميكروپمپ نازل ديفيوزري كارايي مناسبي ندارد. در مورد سطح مقطع نيز نتايج بيانگر عملكرد بهتر پروفيل دايروي نسبت به مربعي مي¬باشد. در اين پروژه از نرم افزار Ansysy15 براي حل عددي كمك گرفته شده است كه نتايج بدست آمده داراي دقت خوب و قابل قبولي در مقايسه با نتايج تجربي بوده است. واژه¬هاي كليدي: ميكروپمپ- ميكروپمپ بدون دريچه- نازل و ديفيوزر- تعامل سازه و سيال

1395/11/05

1/20/2018 12:00:00 AM

Abstract: Pumps are classified as turbomachines which their task is to transfer fluid. Pump flow rate accuracy is very important when the pump can’t be used with normal structure. For this reason, designing micro-pumps is stated. In fact micro-pumps are a type of pump that pumps the fluid flow rate on a microliter per minute scale an​d controlling the amount of fluid in them is very accurate. Micro-pumps are used in transporting drugs in medicine, cooling micro-electronic parts, space exploration and…. Reviewing micro-pumps without micro-diffuser valves has been done in this article. In this type of micro-pump the valve actuator elements are removed an​d are replaced with the nozzle an​d diffuser element which eliminates the problems caused by mechanical fatigue. The purpose of this paper was to improve the performance of the micro-nozzle-diffuser by numerical solving using Ansys15. Effective design parameters such as pressure, nozzle angle, area an​d type of fluidity according to its density an​d viscosity due have been examined. Numerical solving indicated that at different pressures, the optimal angle is different an​d the flow rate graph based on the nozzle angle, has extreme maximum. The results also show that for fluids with high dynamic viscosity of 0.1 (kg / m.s), micro-diffuser nozzle is not sufficient. Keywords: Micropump; Valveless; Nozzle-diffuser micropump