馬小康臺灣大學:機械工程學研究所吳鴻昀Wu, Hong-YunHong-YunWu2010-06-302018-06-282010-06-302018-06-282008U0001-2801200809380600http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187051在本研究中，成功的開發出一種簡單輕薄的微型泵，這種微型泵是利用壓電片與PDMS薄膜去驅動流體，並利用兩片PDMS閥體控制流體流向。在本研究中，微型泵的鋁製腔體是利用高精密CNC加工而成，其截面積為5mm×28mm。由於壓電片的震動會帶動PDMS薄膜與鋁製腔體間的容積改變，因此在本研究中利用一連串的參數改變去量測本微型泵的流量表現與變異參數的關係，並固定參數在此流量表現下去量測一個採用本微型泵的水冷式散熱系統的散熱效能。本微型泵的一般工作頻率為70~180Hz，最佳的流量表現為輸入電壓50V頻率為100Hz時流量為72 ml/min。In this study, a new type of thin, compact, and light weighed diaphragm micro-pump has been successfully developed to actuate the liquid by the vibration of a diaphragm. The micro-diaphragm pump with two valves is fabricated in an aluminum case by using highly accurate CNC machine, and the cross-section dimension is 5mm?28mm. Both valves and diaphragm are manufactured from PDMS. The amplitude of vibration by a piezoelectric device produces an oscillating flow which may change the chamber volume by changing the curvature of a diaphragm. Several experimental set-ups for performance test in a single micro-diaphragm pump, isothermal flow open system, and a closed liquid cooling system is designed and implemented. The performance of one-side actuating micro-diaphragm pump is affected by the design of check valves, diaphragm, piezoelectric device, chamber volume, input voltage and frequency. The measured maximum flow rate of present design is 72 ml/min at zero total pump head in the range of operation frequency 70-180 Hz.誌謝 I要 IIBSTRACT III錄 IV目錄 VII目錄 XI號說明 XII. 英文字母 XII. 希臘字母 XIV一章 緒論 1.1 前言 1.2 泵的分類 2.3 微型泵簡介 3.4 文獻回顧 4.5 研究目的與內容 7二章 薄膜式泵原理與設計 8.1 薄膜式泵工作原理 8.2 壓電片原理 10.3 工作流體之假設 12.4 閥體之運動分析 13.5 致動元件之假設 15.6 散熱系統之理論 18三章 薄膜式泵製程 19.1 薄膜式泵製作流程 19.2 主要元件簡介與製作過程 19.3 泵組裝製程 21四章 實驗架構與設備 23.1 實驗儀器 23.2 流量實驗 25.2.1 流量實驗基本步驟 25.3 揚程實驗 26.3.1 揚程實驗基本步驟 27.4 流阻實驗 27.4.1 流阻實驗基本步驟 29.5 系統散熱實驗 29.5.1開放系統在固定輸入頻率下實驗步驟 30.5.2 開放系統在固定輸入熱源瓦數下實驗步驟 31.5.3 循環系統在固定輸入頻率下實驗步驟 32.5.4 循環系統流速量測實驗 33五章 實驗結果與討論 34.1 閥體尺寸對壓電薄膜式泵壓電性能的影響 34.1.1 不同閥體厚度的流量實驗結果 34.1.2 不同閥片形狀的流量實驗結果 34.1.3 單一閥片厚度的揚程實驗結果 35.1.4閥片尺寸對泵影響之討論 35.1.5實驗結果與數值模擬之比較 37.2 壓電片固定位置對泵之影響 38.3 系統元件流阻實驗結果 39.4 系統散熱實驗結果與討論 40.4.1 開放系統 40.4.2 循環系統 41六章 結論 43.1 結論 43.2 建議與未來展望 44考文獻 451969776 bytesapplication/pdfen-US微型泵薄膜式泵壓電PDMS液冷式散熱系統Micro-pumpdiaphragm-pumppiezoelectricliquid cooling systemthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187051/1/ntu-97-R94522120-1.pdf