刚柔结构仿尾鳍压电双晶片无阀泵的实验研究

利用结构的摆动振动驱动流体单向流动，和传统的利用结构的不对称性形成泵功能的阀流体驱动原理相比，具有更易于微小型化、效率高、流动脉动小、回流等优势，而仿尾鳍振子端部的柔性尾鳍结构是高效泵水的关键部件。首先，通过流量的压差测量法测得了柔性尾长在2～18 mm范围内压差峰值随频率的变化关系；其次，利用激光多普勒测振仪测得了摆动振子在水中的振动模态，与压差实验结果进行了对比分析，确定了压差峰值与振子振型的对应关系；最后，通过对振子的分解，讨论了柔性尾鳍与振子主体部分的耦合关系，解释了最佳工作振型在振子主体部分二阶弯振附近波动的现象。结果表明：摆动振子工作在近似限水域中，前3阶弯振均可测得压差；柔性尾长为4 mm和6 mm时，压差达到最大值55 mm；不同柔性尾长的摆动振子取得最大压差时的工作频率，在柔性尾鳍振子的二阶弯振模态频率附近波动。