国家自然科学基金(51105116)
- 作品数：4 被引量：27H指数：2
- 相关作者：刘亚欣孙立宁姚玉峰路士州常家庆更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学西安交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 圆管式压电喷头的液体分配被引量：3
- 2017年
- 针对用于喷墨打印的圆管式压电喷头建立了计算模型,并且根据它的驱动特点选择了合适的边界条件。介绍了仿真软件针对自由表面流动问题的计算原理。然后,以乙二醇水溶液为例,计算了压电喷头分配该溶液的分配过程;利用液滴成像系统获取了不同时刻的液滴图像,验证了建立的模型和数值算法的正确性。最后,计算了压电喷头在不同输入位移、不同黏度以及不同表面张力下的液体分配过程。仿真结果显示:液体分配性能与激励位移密切相关,在72.5mN/m的表面张力作用下,10nm的输入位移很难分配黏度为4.0mPa·s的液体,而15nm的输入位移在分配黏度为4.0mPa·s液体时却能够产生卫星液滴。因此,对于某种液体寻找一个合适的激励条件非常重要,过小的激励产生不了液滴,过大的激励则会产生较大甚至多个卫星液滴;增大黏度会延缓或阻滞液滴形成过程,增大表面张力却能加快液滴形成过程。本文的计算方法对于研制新式喷头或者研究喷头的喷射能力均具有指导意义。
- 常家庆黄博刘亚欣
- 关键词：喷墨打印
- 压电驱动撞针式微喷系统的键合图建模被引量：2
- 2014年
- 为了快速、精确地分配微量高黏性液体,以及研究系统参数对分配过程的影响,设计了一种压电驱动撞针式微喷系统,并构建了该系统的键合图模型。将压电致动器与撞针式微喷阀相结合,利用压电致动器高频振动来带动撞针运动,以此对微量液体的高速、精确分配进行操作。通过耦合各能域变量及不同液路通道的键合图图元参数,以及整合机电模块、液气模块的子键合图模型,得到微喷系统的整体键合图模型。仿真结果表明:液体喷射速度幅值与电压信号幅值和频率成正比例关系,喷射体积随储液筒上部气压升高而线性增加;液体流速与撞针振动速度成线性关系,这在难以直接测量流速的场合,可通过测量撞针振动速度来间接监测液体流速。实验验证了微喷系统键合图模型及关键结论的正确性,研究成果能够为微喷系统的结构设计、控制参数的优化提供理论指导。
- 路士州刘亚欣姚玉峰孙立宁
- 关键词：微喷键合图
- 微量液滴分配机理与技术研究进展
- 2017年
- 现代生物及医药等学科的发展对液滴分配系统的微量、高精、快速、稳定等特性提出越来越高的要求。液滴分配系统是在液滴分离物理的基础上发展起来的,根据液滴分离物理的特点,可将其分为按需分离、瑞利分离、一阶风诱分离、二阶风诱分离以及喷雾。针对不同的液滴分离形式,分析其研究现状与关键特性参数,比对各数学模型与数值求解方法;同时阐述非牛顿流体的液滴分离特点。针对代表性的液滴分配系统,分析并比对各自的动作机理、分配特点和应用场合。基于上述分析展望液滴分离物理和液滴分配技术的热点问题与发展趋势。
- 常家庆黄博刘亚欣孙立宁
- 微量液体自动分配技术研究综述被引量：23
- 2013年
- 在生命科学、电子封装、快速制造等领域,经常需要对微量液体进行吸取、转移、分配操作。随着这些领域技术的发展,相关研究活动使用的液体种类越来越多,需要的液体体积越来越小,要求液体分配速度越来越快,分配精度越来越高,这些都迫切要求微量液体分配技术向更快速、更微量、更精确、适用性更强的方向发展。在介绍微量液体自动分配技术应用背景、分析主要应用领域对微量液体分配要求的基础上,对现有微量液体分配技术的工作机理、驱动方式进行详细研究和总结,通过优缺点比对,指出面向不同应用的微量液体分配技术选用原则。从驱动、控制、检测、制造等方面分析微量液体分配系统开发及技术研究中的重点考虑因素及关键技术。对微量液体分配技术的发展趋势进行展望,其结果能够为相关研究提供参考。
- 姚玉峰路士州刘亚欣孙立宁
- 关键词：微流体液滴非接触式
