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射流基于射流振荡微小尺度量测量策略站

收藏本文 2024-02-28 点赞:5656 浏览:16939 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:摘要:流量测量是工业生产和科研工作的重要检测参数。近年来,随着自然科学和工程技术的进展,装置的微型化、集成化和智能化已经成为当前国际上的探讨热点,尤其是MEMS技术产生以来,对如何在微小尺度下进行流量精确测量提出了新的挑战,迫切需要微流体流量传感器的出现和实用化。论文以论述浅析、结构设计以及仿真和实验,探讨微小尺度射流振荡器,利用其振荡频率与流速成比例的这种规律来测量微小流量,主要探讨内容如下:(1)论文针对目前MEMS系统的微小尺度下的微流量测量不足,浅析了工业领域中基于MEMS技术的各类微型流量传感器探讨进展近况及其优势和不足,结合目前微流体射流流量传感器的探讨近况,提出了基于射流振荡的微小尺度量测量策略。(2)介绍了射流振荡器的传感机理和流量测量策略,以射流的基本特性、双稳结构等方面讨论了射流振荡的原理。浅析了射流的卷吸现象和附壁现象及其射流振荡产生的理由以及具有双稳结构的射流振荡元件的设计原理。(3)根据射流不同的双稳结构和工作原理设计了两种微小尺度射流振荡器结构并进行了加工。设计了适用于微小尺度下的不带分流劈的对称反馈通道射流振荡器。基于卷吸作用和射流元件双稳结构,提出了具有更小流量测量的带ω形阻流体的无反馈通道射流振荡器。采取玻璃湿法刻蚀技术,对反馈式和无反馈式微小尺度射流振荡器进行了微加工。(4)对微小尺度下的反馈式和无反馈式的射流振荡器进行仿真试验,并浅析其振荡腔内的动态特性仿真数据。根据仿真计算得到各模型的振荡周期以而得到对应的振荡频率,建立了两模型的微流量论述测量模型。探讨了两种模型结构的雷诺数与斯特劳哈数的联系,并浅析了两模型结构的最小起振速度。(5)采取现代流体显示技术Micro-PIV对提出的无反馈式模型进行可视化浅析,初步实验结果表明,无反馈通道微小射流振荡器有产生射流振荡的走势。关键词:流量论文射流论文微尺度论文测量论文

    致谢5-6

    摘要6-7

    Abstract7-9

    目次9-12

    图清单12-14

    表清单14-15

    1 绪论15-21

    1.1 探讨背景和作用15-16

    1.2 微尺度流动16-18

    1.2.1 尺度的划分16-17

    1.2.2 微尺度流动不足17-18

    1.3 微尺度下的流量测量18-19

    1.4 论文主要内容及革新点19-21

    1.4.1 论文主要内容19-20

    1.4.2 论新点20-21

    2 微流量测量探讨近况21-27

    2.1 不同原理的微流量测量技术21-25

    2.1.1 热式微流量传感器21-22

    2.1.2 差压式微流量传感器22-23

    2.1.3 涡轮式微流量传感器23

    2.1.4 流体振动式微流体流量传感器23-24

    2.1.5 科里奥利微流量传感器24

    2.1.6 其他类型的微流量传感器24-25

    2.2 基于射流振荡的微流量测量技术25-26

    2.3 小结26-27

    3 射流振荡流量传感器论述浅析27-34

    3.1 射流的定义与分类27-28

    3.2 射流的基本特性28-30

    3.2.1 射流的卷吸现象28-29

    3.2.2 射流的附壁现象29-30

    3.3 双稳结构与射流振荡30-31

    3.4 基于射流振荡的流量测量原理31-32

    3.5 射流流量传感器的特点以及微小流量的测量32-33

    3.6 小结33-34

    4 微小尺度射流振荡器结构设计34-42

    4.1 对称反馈通道微小尺度射流振荡器34-38

    4.1.1 振荡腔结构设计34-35

    4.1.2 进出口长度设计35-36

    4.1.3 振荡器工作原理36-38

    4.2 无反馈通道微小尺度射流振荡器38-41

    4.2.1 振荡器结构设计38-39

    4.2.2 振荡器工作原理39-41

    4.3 小结41-42

    5 微小尺度射流振荡器的数值计算与仿真42-81

    5.1 计算模型42-43

    5.2 几何模型与网格划分43-45

    5.2.1 对称反馈通道微小射流振荡器43-44

    5.2.2 无反馈通道微小射流振荡器44-45

    5.3 对称反馈通道微小射流振荡器仿真浅析45-63

    5.3.1 流场速度和压力分布45-52

    5.3.2 速度和压力随时间的变化规律52-59

    5.3.3 入口速度与振荡频率的联系59-61

    5.3.4 雷诺数与斯特劳哈数的联系61-63

    5.4 无反馈通道微小射流振荡器仿真浅析63-80

    5.4.1 流场速度和压力分布63-69

    5.4.2 速度和压力随时间的变化规律69-76

    5.4.3 入口速度与振荡频率的联系76-78

    5.4.4 雷诺数与斯特劳哈数的联系78-80

    5.5 小结80-81

    6 微小尺度射流振荡器的初步实验探讨与浅析81-85

    6.1 实验装置81-82

    6.2 实验探讨82-83

    6.3 初步实验结果与浅析83-84

    6.4 小结84-85

    7 总结与展望85-87

    7.1 论文总结85-86

    7.2 工作展望86-87

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