Numerical Simulations and Genetic Algorithm Optimization of an Innovative Non-Mechanical Piezoelectric Micropump with a Diffuser Nozzle Valve
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 161
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJCCE-44-4_021
تاریخ نمایه سازی: 16 خرداد 1404
چکیده مقاله:
Micropumps play a crucial role in various drug delivery applications. Non-mechanical micropumps offer simplicity by eliminating moving parts. These pumps operate by displacing small volumes of fluid, prompting the exploration of innovative enhancement ideas. In this research, a piezoelectric actuator generates vibrations to drive the micropump. The proposed micropump design includes a piezoelectric plate, a diaphragm plate, an inlet, and two outlets. The novelty of this study lies in developing an innovative model of a non-mechanical piezoelectric micropump using finite element method (FEM) and genetic algorithm (GA) codes. The resulting displacement vector is used as an input for fluid-solid interaction analysis. Geometric specifications and optimization processes for the micropump's design are discussed. A simulation model with appropriate parameters is developed, and applying a sinusoidal voltage to the piezoelectric actuator is evaluated to propose an innovative model. Four parameters, including diameter, divergence angle, nozzle-diffuser length, and piezo thickness, are examined in sensitivity analyses. The results demonstrate that increasing the micropump diameter and reducing the actuator plate thickness leads to higher flow rates. The maximum flow rate is achieved with a ۱.۲ mm nozzle-diffuser length and an optimal angle of ۱۰° in the end equation is observed.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Seyyed Amirreza Abdollahi
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, I.R. IRAN
Seyyed Faramarz Ranjbar
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, I.R. IRAN
Kamran Poorghasemi
Department of Mechanical Engineering, Shabestar Branch, Islamic Azad University, Shabestar, I.R. IRAN
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :