激光沖擊波致動(dòng)微泵的設(shè)計(jì)建模與研制.pdf

1、作為微流體系統(tǒng)的核心部件、驅(qū)動(dòng)源，專家學(xué)者對(duì)微泵開展了大量的研究，實(shí)現(xiàn)了眾多應(yīng)用。針對(duì)傳統(tǒng)微泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制備困難等不足，本文提出了一種新型的基于激光沖擊波力學(xué)效應(yīng)的微泵驅(qū)動(dòng)方法，使用該方法設(shè)計(jì)的微泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低，有利于微型化及與微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）集成。
　　 通過研究激光沖擊波理論，認(rèn)為激光沖擊波可以應(yīng)用于微泵的驅(qū)動(dòng)。在研究國(guó)內(nèi)外多種微泵設(shè)計(jì)后，針對(duì)激光沖擊波驅(qū)動(dòng)提出了設(shè)計(jì)無(wú)閥型微泵。通過CFX 對(duì)無(wú)閥微泵關(guān)鍵

2、部件—擴(kuò)張/收縮管進(jìn)行了性能分析，得出了擴(kuò)張/收縮管內(nèi)部流體流動(dòng)規(guī)律，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適用于本文的平面型無(wú)閥微泵。
　　 計(jì)算出無(wú)閥微泵的耦合模態(tài)，得出微泵驅(qū)動(dòng)最佳頻率。通過研究激光沖擊波，得出激光功率密度的適用范圍。通過流固耦合仿真驗(yàn)證了該驅(qū)動(dòng)方法的可行性，研究激光的頻率、占空比、功率密度、光斑直徑等參數(shù)對(duì)微泵流量的影響并進(jìn)一步分析了流量的穩(wěn)定性。利用回歸分析得出激光驅(qū)動(dòng)微泵的最優(yōu)參數(shù)，得出微泵獲得最大流量的最優(yōu)解。最后利用M