شبیه سازی عددی یک میکروپمپ بر مبنای محرک پیزوالکتریک

مقاله حاضر به بررسی یک میکروپمپ سه بعدی بر مبنای محرک پیزوالکتریک می پردازد. برای شبیه سازی عملکرد میکروپمپ از نرم افزار کامسول نسخه ۶/۵ استفاده شده است. در ابتدا میکروپمپی به عنوان مبنا تعریف می شود که در فرکانس ۶۰ هرتز و ولتاژ ۱۵۰۰ ولت کار می کند که قادر به پمپاژ بیشینه دبی ۰۳۸/۰ میلی لیتر بر ثانیه است. سپس به بررسی تاثیر فرکانس، ولتاژ، مکان محوری ورودی و خروجی میکروپمپ، ابعاد محرک پیزوالکتریک و غشاء و تغییرشکل محرک از استوانه ای به مستطیلی شکل بر دبی خروجی سیال موردنظر و حجم سیال پمپ شده پرداخته می شود. نتایج نشان می دهند که تغییر فرکانس، ولتاژ، ابعاد محرک پیزوالکتریک و غشاء، تاثیر مستقیم بر دبی خروجی و حجم سیال پمپ شده دارد؛ به طوری که با افزایش هر یک از این پارامترها، دبی خروجی سیال و حجم سیال پمپ شده افزایش پیدا می کند. دبی خروجی میکروپمپ در فرکانس ۱۰۰ و ۲۰ هرتز به ترتیب برابر ۰۶۵/۰ و ۰۱۱/۰ میلی لیتر بر ثانیه به دست می آ ید. با افزایش ولتاژ از ۱۵۰۰ به ۱۸۷۵ ولت، دبی خروجی میکروپمپ به مقدار ۰۴۷/۰ میلی لیتر بر ثانیه افزایش می یابد. نتایج بیانگر آن است که محرک پیزوالکتریک مستطیل شکل دارای بازدهی کمتری نسبت به محرک استوانه ای شکل است.

کلیدواژه ها:

میکروفلوئیدیک ، میکروپمپ ، محرک پیزوالکتریک ، فرکانس ، ولتاژ ، دبی خروجی