微泵型压电超声波雾化器研究

摘要

本研究课题来源于国家自然科学基金（项目编号：51075201），并得到院士工作站的资助（项目编号：BM2011033）。
　　由于随着科学水平的提高，生物、化学以及医疗相关器械领域对精度要求也在不断地提升。生物制剂提取、注射，化学药品传输供给以及药物治疗等MEMS的研究不单单是对精密仪器的攻坚克难，更是交叉学科赋予高精密仪器研究发展的难题。技术革新便要理论创新，才能突破现有技术发展的瓶颈。现有的压电超声波雾化器理论发展已颇具成熟，产业化发展也甚是丰富，可是由于产品的不断创新换代，同时也导致理论创新的不同步，致使许多创新产品缺少对应的系统理论支持。本文立足微泵型压电超声波雾化器的研究，提出了系统的雾化理论、结构仿真和雾化效果实验研究。
　　本文主要的研究内容和成果如下：
　　在雾化理论分析方面，通过对雾化片金属基片和锥孔的变形公式推导分析，建立了微泵型压电超声波雾化器雾化理论数学模型，并结合变形分析对其雾化机理进行了完整的阐述。
　　在有限元仿真分析计算方面，通过对雾化片简化建模，进行了雾化片的谐响应计算分析，得出雾化片谐响应工作模态及其相应振型。并结合雾化理论分析了各模态相应雾化效果，提出雾化效果改进意见。
　　在雾化效果实验方面，进行多普勒激光测振实验，与谐响应仿真计算相互论证，提高其可行性，并通过雾化效果实验来验证雾化效果理论分析结果，最后结合仿真计算和多普勒激光测振结果综合分析、总结出雾化效果的影响因素。

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注释表

第一章 绪论

1.1引言

1.2压电泵介绍

1.3课题意义和研究内容

第二章 压电超声雾化理论基础

2.1压电效应

2.2超声雾化原理

2.3锥孔流阻

2.4本章小结

第三章 微泵型压电超声波雾化原理

3.1微泵型压电超声波雾化片结构

3.2微泵型压电超声波雾化片雾化机理

3.3微泵型压电超声波雾化片雾化理论模型建立

3.4本章小结

第四章 雾化片振动仿真分析

4.1ANSYS概述

4.2雾化片模态与振动分析

4.3本章小结

第五章 微泵型压电超声波雾化器实验研究

5.1多普勒扫频、定频实验

5.2雾化效果实验

5.3结论

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1本文的主要工作

6.2进一步研究预想

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文