Diseño de una bomba piezoeléctrica impulsada por la fuerza inercial de un vibrador soportado por una viga ranurada
Autores: Zhang, Yong; Wang, Xiaoliang; Liu, Shanlin; Pan, Qiaosheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de una bomba piezoeléctrica impulsada por la fuerza inercial de un vibrador soportado por una viga ranurada
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diseño
Bomba piezoeléctrica
Viga ranurada
Fuerza inercial
Resultados experimentales
Rendimiento de salida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta el diseño, fabricación, análisis dinámico y resultados experimentales de una bomba piezoeléctrica impulsada por la fuerza inercial de un vibrador soportado por una viga ranurada. El vibrador piezoeléctrico está compuesto por un bloque de masa, un amplificador de desplazamiento y una viga ranurada fijada en ambos extremos. En el modo resonante, el amplificador de desplazamiento hace que la viga ranurada funcione y produce amplitud y fuerza inercial. En este artículo, el diseño de la viga ranurada optimiza la salida del amplificador de desplazamiento. Además, la viga ranurada soporta el amplificador de desplazamiento y aumenta la salida elástica. El cuerpo de la bomba adopta válvulas de retención de polidimetilsiloxano (PDMS) y espacios compresibles para mejorar el rendimiento de salida. Esta investigación estudia la influencia de la rigidez y la masa en el rendimiento de salida mediante un análisis cualitativo de la fuerza de salida inercial del vibrador. Se diseñan nueve tipos de vigas ranuradas con diferentes rigideces y diferentes bloques de masa para comparación. Posteriormente, se selecciona una estructura óptima de la bomba piezoeléctrica. Los resultados experimentales muestran que, bajo un voltaje de alimentación de 700, la tasa de flujo máxima es de 441 mL y la máxima presión de retroceso es de 25.3 kPa.
Descripción
Este artículo presenta el diseño, fabricación, análisis dinámico y resultados experimentales de una bomba piezoeléctrica impulsada por la fuerza inercial de un vibrador soportado por una viga ranurada. El vibrador piezoeléctrico está compuesto por un bloque de masa, un amplificador de desplazamiento y una viga ranurada fijada en ambos extremos. En el modo resonante, el amplificador de desplazamiento hace que la viga ranurada funcione y produce amplitud y fuerza inercial. En este artículo, el diseño de la viga ranurada optimiza la salida del amplificador de desplazamiento. Además, la viga ranurada soporta el amplificador de desplazamiento y aumenta la salida elástica. El cuerpo de la bomba adopta válvulas de retención de polidimetilsiloxano (PDMS) y espacios compresibles para mejorar el rendimiento de salida. Esta investigación estudia la influencia de la rigidez y la masa en el rendimiento de salida mediante un análisis cualitativo de la fuerza de salida inercial del vibrador. Se diseñan nueve tipos de vigas ranuradas con diferentes rigideces y diferentes bloques de masa para comparación. Posteriormente, se selecciona una estructura óptima de la bomba piezoeléctrica. Los resultados experimentales muestran que, bajo un voltaje de alimentación de 700, la tasa de flujo máxima es de 441 mL y la máxima presión de retroceso es de 25.3 kPa.