中英文文献翻译ipmc致动器驱动的无阀微型泵设计及其在低雷诺数下的流量估计大学论文

附录 外文文献翻译外文原文中文翻译IPMC 致动器驱动的无阀微型泵设计及其在低雷诺数下的流量估量Sangki Lee and Kwang J Kim活性材料和加工实验室，机械工程学院，内华达大学摘要本文介绍了由 IPMC （离子高分子金属复合材料）驱动器驱动的无阀微型泵的设计和流量估量。应当指出的是，对于微型泵应用来说，IPMC 是一种非常有前途的材料因为它可以用低输入电压控制并产生较大的存储容量，同时可以对流速进行控制。使用 IPMC 的微型泵制造工艺简单；可以估计 IPMC 微型泵的制造成本与其他技术相比是非常有竞争力的。为了有效地设计一个作为微型泵的驱动马达的 IPMC 隔膜，利用有限元分析（FEA）对 IPMC 隔膜的电极形状进行优化并且对他的存储容量进行估量。此外，利用数值讨论泵室压力对存储容量产生的影响。同时也讨论无阀微型泵的适当的进出口，喷嘴/扩散元件。以选定几何形状的喷嘴/扩散元件和 IPMC 隔膜的估量存储容量为基础，在 50 左右的低雷诺系数下对微型泵的流量进行估量。1. 介绍微型泵是非常有吸引力的设备，因为它们可以被用来作为配药治疗器具，冷却微电子系统，进展微小全分析系统，推动微型航天器等[1-3]。 对于这样的各种各样的应用，许多类型的微型泵已经开发，但一般分为两类：机械微型泵（即压电式，静电式，热气动式，磁式等）和非机械微型泵（即电渗式，电泳式，电流体动力式，磁流体动力式等）。与此同时，基于进出口机构不同，各类微型泵也分为阀式微型泵和无阀微型泵[1,2,4]。无阀微型泵，使用喷嘴/扩散元件，很容易制成小体积且可避开磨损和疲劳的移动部件。为了使机械种类的微型泵产生存储空间，隔膜被广泛应用[1,2]。压电驱动隔膜通常产生高驱动力和快速的机械响应，但是他们需要高的输入电压。隔膜产生的存储空间相对较小。热气动式驱动隔膜[7]需要低输入电压，产生高泵率，而且结构可以非常接凑，但是高功率消耗和较长的热时间常数是其主要缺点。静电驱动隔膜[8]有快速响应时间，微电机械系统（MEMS）兼容性好和低功率消耗的优点，但是小的驱动器行程，较差的降解性能和高输入电压是使用这一隔膜的主要阻碍。电磁驱动隔膜 [9]有较快速的相应时间，但他们没有得到很好的与 MEMS 兼容并且需要高能耗。IPMC[10-15]是一种新型的，非常有前途的材料用于微型泵的驱动隔膜。机电驱动的 IPMC 在低输入电压下（∼2V）有能力产生更大的弯曲变形（超过 1%的弯曲应变），并不仅可以在液体中操作，而...