فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………………………1

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول: آشنایی با انواع

پمپ چیست :
به طورکلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیالی که از آن عبور می نماید. انتقال دهد. درنتیجه انرژی سیال بعد از خروج از ماشین افزایش می‌یابد .
پمپ ها را برمبنای نحوه انتقال انرژی به سیال به دودسته تقسیم بندی می کنند:
الف ـ پمپ های دینامیکی: که انتقال انرژی از آنها به سیال به طوردائمی است.
ب ـ پمپ های جابجایی: که انتقال انرژی ازآنها به سیال به صورت متناوب یا پریودیک است.
می‌توان پمپها را براساس نحوه عملکردشان به گونه‌ای دیگر نیز دسته بندی کرد:
1ـ پمپهای سانتریفوژ (جریان شعاعی)
2 ـ پمپ های محوری
3ـ پمپ های نیمه سانتریفوژ (یا باجریان مختلط)
1ـ پمپ سانتریفوژ (شعاعی) : عملکرداین پمپ به این صورت است که درآن سیال موازی محور وارد چرخ پمپ شده و عمود برآن از چرخ خارج می‌گردد. این پمپها معمولاً برای ایجاد فشارهای بالا در دبی های کم به کار می‌روند . بنابراین اغلب پمپ های سانتریفوژ توانایی خوبی در ایجاد فشارهای بالادارند . پمپهای سانتریفوژ شایعترین نمونه از پمپها هستند.
2ـ پمپهای محوری: سیال موازی محور وارد پمپ می‌گردد و به طور موازی نسبت به محور از چرخ خارج می‌گردد. این پمپها برای ایجاد فشارها و دبی‌های متوسط به‌کار می‌روند.
3ـ پمپهای نیمه سانتریفوژ (مختلط): سیال موازی محور وارد چرخ پمپ می‌گردد و به طورمایل نسبت به محور از چرخ خارج می‌گردد. این پمپها برای ایجاد فشارها و دبی‌های متوسط به‌کار می روند. این پمپها نسبت به پمپ های سانتریفوژ توانایی بیشتری در استفاده و به کارگیری دبی های یالا را دارند.
مبانی و کاربرد پمپهای گریز از مرکزcentrifugal pump اصول کار کلیه این پمپ ها براساس استفاده از نیروی “گریزاز مرکز” پایه‌گذاری شده است. هرحجمی که در یک مسیر دایره‌ای یا، منحنی الشکل حرکت کند، تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز واقع می‌شود. جهت نیروی مذکور طوری است که همواره تمایل دارد که جسم را از محور یا مرکز دوران دورسازد .

11

پمپها………………………………………………………………………………..2
پمپ چیست………………………………………………………………………..3
پمپ سانتریفوژ (شعاعی)…………………………………………………………3
پمپهای محوری…………………………………………………………………….3
پمپهای نیمه سانتریفوژ (مختلط)………………………………………………..3
قسمتهای اساسی یک پمپ گریز ازمرکز………………………………………..4
محفظه آببندی (stuffing box)…ا………………………………………………….4
رینگ تعادل…………………………………………………………………………….5
مکانیکال سیل…………………………………………………………………………6
پمپهای گریز از مرکز…………………………………………………………………..7
اصل اساسی…………………………………………………………………………8
پمپ با پره‌های مستقیم……………………………………………………………….10
پمپ با تیغه‌های خمیده……………………………………………………………….11
تقسیم بندی اصلی پمپهای گریز از مرکز……………………………………………11
پمپهای یک مرحله‌ای……………………………………………………………………12
پمپهای چند مرحله‌ای…………………………………………………………………..12
طرز کار پمپها……………………………………………………………………………….13
پمپهای دورانی……………………………………………………………………………14
اصول کار پمپهای دورانی…………………………………………………………………15
پمپ های نوع دنده‌ای……………………………………………………………………15
پمپ دورانی با چرخ دنده مارپیچی……………………………………………………..19
پمپ دورانی با چرخ دنده جناغی……………………………………………………….19
پمپ های پره‌ای…………………………………………………………………………..20
پمپهای پیستونی…………………………………………………………………………22
پمپهای سیفونی یا پمپ های باراه اندازی خودکار……………………………………29
پمپهای ویژه………………………………………………………………………………..31
پمپهای خدماتی……………………………………………………………………………32
پمپهای شیمیایی و فرآیندی………………………………………………………………38
پمپهای ناقل فاضلاب………………………………………………………………………29
سایر پمپهای ویژه…………………………………………………………………………..43
پمپهای آبکشی……………………………………………………………………………..43
پمپهای آبیاری……………………………………………………………………………….44
پمپهای دیافراگمی………………………………………………………………………….44
پمپهای پیچی……………………………………………………………………………….45
مزایا ومعایب پمپ های پیچی…………………………………………………………….46
طبقه بندی پمپ های سانتریفوژ بر حسب موارد کاربرد……………………………….48
صدای پمپها………………………………………………………………………………….54
کنترل نویز……………………………………………………………………………………..55

فصل دوم: مکانیزم پمپینگ میکروپمپهای گذر فاز گرمایی

میکروپمپها محرکهای مهم بکار برده شده در سیستمهای میکروالکترو مکانیکی هستند و تکنولوژی مربوط به آنها برای توسعه سیستمهای میکرو سیال مهم و ضروری است . میکروپمپها به دو نوع تقسیم می‌شوند : آنهایی که valve دارند و آنهایی که بدون valve هستند. میکروپمپهای داریvalve بیشتر مورد توجه هستند. اکنون تعداد زیادی از میکروپمپهای جدید از جمله میکروپمپهای ترموپنوماتیکی ، میکروپمپهای الکتروهیدرودینامیکی (EHD ) ، میکروپمپهای الکترودینامیکی مغناطیسی (MHD ) و غیره تولید شده اند . میکروپمپهای انتقال فاز حرارتی از نوع میکروپمپهای بدون valve هستند که سیال در کانالهای آنها به سرعت در طی یک فرایند اینرسی گرمایی کوچک تبخیر و یا تبرید می‌شوند . وقتی که افزایش و کاهش (انجام شدن و از بین رفتن) یک حباب منفرد در نقطه میانی لوله رخ نمی دهد با یک اثر پمپینگ خالص مواجه هستیم . انقباض و انبساط حباب در یک نازل _ دیفیوزر میکروپمپ انجام می‌شود . ” میزوگوچی ” اولین میکروپمپ سبک را که در آن از لیزر برای تغییر فاز مایع از طریق بالا بردن فشار سیال استفاده می‌گردد را ساخته است . شکل ( 1 ) ساختار یک میکروپمپ انتقال فاز را نشان می‌دهد که شامل یک میکروتیوپ و یک ردیف از عناصر گرم کننده می‌باشد . وقتی که گرم کننده‌ها روشن هستند یک رفتار پویای سیکلی مانند آنچه در شکل (1) نمایش داده شده است ، انجام می‌شود . انتقال فاز در بخش گرم کننده اتفاق می افتد . خصوصیات ترموفیزیکی در دو انتهای ستون دو فاز متفاوت می باشد . حرکت گرم کننده که سبب یک جریان خالص به سمت جهت اسکنینگ scanninig می‌شود . مؤسسه اوزاکی در زمینه میکروپمپهای گذر فاز پیش قدم است . آنها به این نتیجه رسیدند که سه قسمت سیال شامل مایع ، گاز ، مایع که در لوله جریان دارد مستقل از زمان بوده و ناحیه دو فاز قابل اغماض است . آنها اثر پمپینگ را به نفاوت ویسکوزیته سینماتیکی میان مایع و گاز نسبت داده اند . هوانگ لی یک مدل ساده برای انتقال گاز رد میکروتیوپها ارائه داده اند که فشار بالای آنی در طی فرآیند تبخیر عمده نیروی رانش پمپ را انجام می‌دهد. بر مبنای مطالعات تئوریک و تحقیقات آزمایشگاهی این مقاله یک آنالیز از جزئیات بر روی مکانیزم پمپینگ در میکروپمپهای انتقال فاز ارائه می‌دهد .
جریان تک فاز :
جریان تک فاز در یک لوله با منابع حرارتی متحرک برای مشخص کردن اثر پمپینگ بر روی منابع حرارتی متحرک در مرحله اولیه تحقیقات انجام شد . مدل فیزیکی ساده شده شامل یک لوله بلند با گرم کننده های متحرک پریودی است . همانطور که در شکل (2) مشاهده می‌شود . حرکت گرم کننده ها با سرعت Uh¬ مشخص می شود . لوله به صورت جابجایی حرارت طبیعی با یک ضریب انتقال حرارتی در طول hl و دمای محیطی Ta سرد می شود . معادلات حاکم بر جریان تک فاز به صورت زیر است :
11
جریان تک فاز………………………………………………………………………………..59
آنالیز مکانیکی برای میکروپمپ گذر فاز……………………………………………………..62
آزمایشات مربوط به میکرو پمپها……………………………………………………………..68
نتایج فصل دوم…………………………………………………………………………………70

فصل3: طراحی و تحلیل یک پمپ الکترواستاتیکی در مد خطی

این فصل، در مورد مدل کردن، تجزیه و تحلیل یک میکروپمپ الکترواستاتیکی ساخته شده از valve های غیر فعال (passive) بدون قسمتهای مکانیکی متمرکز شده است . تحریک کننده الکترواستاتیکی در یک مد خطی به وسیله پولاریزاسیون ( ولتاژ DC ) و فعال سازی محرک اطراف پولاریزاسیون ( ولتاژ AC ) به کار برده می‌شود. مدلسازی میکروپمپ براساس یک تشابه انجام می‌شود . به این طریق میکروپمپ تحت یک شبیه ساز pspice برای تعریف فرکانس تشدید از رفتار سیال در مقابل فرکانس تحریک شبیه سازی می‌گردد . سه لایه متفاوت ( wafer ) در به دست آوردن ساختارکامل لازم می باشد . ( به وسیله تکنیک DRIE ) و 5 مرحله فتولیتوگرافی برای ساخت میکروپمپ کافی است .
مقدمه :
توسعه ابزار میکروسیال کاربردهای زیادی قادر ساخته است. میکروپمپ یک بخش مهم برای کنترل میکروسیال دارد . برای بهینه سازی هر میکروسیستم به کار بردن یک نرم افزار FEM به علت کوپلینگ ( جفت شدن ) اثر میان پدیده های مکانیکی ، سیالاتی و الکتریکی سنگین است . این مقاله تشابه الکتریکی برای مدلسازی یک وسیله سیالاتی را برای استخراج فرکانس تشدید یک میکروپمپ بیان می کند . در اینجا به کار بردن یک ولتاژ پولاریزاسیون ، تحریک کننده الکترواستاتیکی مدل شده و به کار برده شده در مود خطی ( معادل با فشار پنوماتیکی ) در نظر گرفته می‌شود .
شرح میکروپمپ :
کارکرد میکروپمپ بر اساس فشار الکترواستاتیکی برای انحراف غشا مبتنی است . انحراف عشا حجم محفظه را اصلاح می‌کند و یک اختلاف فشار ایجاد می‌کند که جابجایی سیال را فعال می‌کند . حرکت سیال درون میکروپمپ در یک جهت تحمیلی به وسیله میکرو ولوهای غیرفعال می باشد . ساختار میکروپمپ در شکل 1 نمایش داده شده است .که از سه ویفر متمایز می باشد . یک ویفر پیرکسی برای به دست آوردن تحریک الکترواستاتیکی – یک لایه SIO برای به دست آوردن غشا و شیرها و یک لایه si برای لایه نهایی میکروپمپ .
11
خلاصه فصل سوم……………………………………………………………………………71
مقدمه فصل سوم…………………………………………………………………………..71
مدلسازی میکروپمپها ………………………………………………………………………73
نتایج شبیه سازی……………………………………………………………………………76
تجزیه و تح……………………………………………………………………………………..78
نتایج فصل سوم………………………………………………………………………………80

فصل چهارم: تکنیک محرکه‌ای خود مجتمعی (مربوط به والوو دیفیوزر میکرو پمپها)

ما در این فصل تکنیک محرکه‌ای خود مجتمعی را شرح می دهیم که در یک محیط هوایی کار می‌کند . این فرآیند برای المنت های پیزو الکتریک ( PZT ) می باشد که برای ولو دیفیوزر میکرو پمپ ها است. با یک حرکت محوری ، میدان محرکه های PZT خود تنظیم و نصب صحیح زمینه ها با اتصالات الکتریکی به وسیله روغن های نرم کننده و موثر در گرما و اتصالات فیزیکی رسانا بین محرک های PZT و زمینه آن . 28 پمپ در زمینه 4 اینچی نشکن سیلیکنی ساخته شده‌اند . بسامدهای تشدید از همه ان پمپها ، عملکرد بالای آنها را به صورت یکنواخت نشان می دهد . میانگین این بسامدها 1/80 کیلوهرتز و انحراف استاندارد آن 2 کیلوهرتز می باشد . این تکنیک برا قسمت عمده PZD ها در میکرو پمپ ها پیش بینی می کند که باری به نسبت 100% دارد .

مقدمه :
اسمبل کردن ابزار میکرو نقش کلیدی برای پیشرفت چندین ترکیب کننده که کامل کننده سیستم های میکرویی می باشد و نیرو محرکه ای خودکار به عنوان یک نمونه مهم در بسیاری از روش های پذیرفته شده می باشد .
بخش های میکرویی را در یک محیط آبی به فرم تنظیم شده ای مانند زیر معرفی می‌کنیم :
1. قطعات در آب به مدت طولانی خیس می خورند .
2. سطح چسبیده و به هم پیوسته زمینه به آسانی قابل کنترل نیست .
3. جلوگیری از کج شدن قطعه اجتناب ناپذیر است .
4. پیوستگی برای زنجیرهای هیدروفوبیک قوی و موثر نیست .
5. آب کاری قطعه نیاز به برقراری تماس برقی دارد .

برای غلبه بر این نواقص این فصل گزارش یک نیرو محرکه خود مجتعی را می دهد که فرایندها در یک محیط هوایی انجام می گیرند . اینجا ما این تکنیک را برای عناصر پیو الکتریک خود اسمبل که برای میکرو پمپ های با ولو ثابت هستند را شرح می دهیم . پمپ تشکیل شده از یک محفظه کم عمق با جداره نازک تحریک شونده توسط محرک PZT ، دو ولو چک کننده در حال کنترل جریان مستقیم هستند و دو کانال ولو های چک کننده را به ترتیب به حفره های داخلی و خارجی ارتباط می دهند .

خلاصه فصل چهارم………………………………………………………………………………..81
خود اسمبلی PZT…………..ا……………………………………………………………………84
تست اتصال…………………………………………………………………………………………86

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل پنجم: ساخت میکرو پمپ گردابی پایه پلیمری با تکنیک قالب میکرو.

خلاصه :
در این فصل یک میکرو پمپ پایه پلیمری گردابی بوسیله تکنیک قالب میکرو، شرح داده می‌شود. مواد بکار برده شده در ساخت میکرو پمپها را قادر می‌سازد از این میکرو پمپ در کاربردهای شیمیایی و پزشکی زیادی استفاده کنیم . انتقال سیال در میکرو پمپ بوسیله حرکت دورانی پروانه درون میکرو پمپ انجام می‌شود. پمپ می‌تواند دارای دبی 5/2 میلی لیتر بر دقیقه در ولتاژ کاربردی 3 ولت با مصرف سوخت 345 میلی وات از نتایج آزمایشگاهی باشد.
خصوصیات تولید این میکرو پمپ جدید در این فصل ارائه می‌شود.

مقدمه :
در دهه اخیر وسایل میکرو سیال در زمینه وسیعی برای تحقیق در مورد سیستمهای میکرو – الکترو مکانیکال (MEMS ) مورد توجه قرار گرفته‌اند. وسایل میکرو سیال زیادی شامل میکرو ولوها ، میکرو پمپها، میکرو میکسرها، میکرو کانال ها ، سنسورهای میکرو سیال و غیره ساخته شده اند. به علت ماهیت سیستم میکرو سیال آنها معمولا در سایز نصب بر روی یک چیپ حدود 1 سانتی متر مربع و ساخته شده از چند ویفر متصل بهم هستند. میکرو پمپها یکی از مهمترین وسایل میکروسیال اند و تعداد زیادی از آنها به تازگی برای به کارگیری در شیرهای کنترل مکانیکی برای تصحیح جریان ساخته شده است. بخشهای سیلیکنی کوچک نکات مهم برای میل به اهداف ساخت وتولید میباشند. بنابراین پمپهای بدون ولو بعلت ساختار بسیار ساده مورد توجه میباشند. برای این پمپها عملکرد جریان بوسیله کانالهای مخصوص برای تولید مقاومتهای جریان مختلف انجام می‌شود.ساختار ساده برای رسیدن به این نکته اساسی که در سیستمهای میکرو سیال بایستی یک مجموعه از ساختارها را بهم پیوند دهیم نیاز مبرم است. مقایسه پمپهای مختلف در جدول شماره 1 آمده است.

11
خلاصه فصل پنجم………………………………………………………………………………..87
طراحی و ساخت میکروپمپ…………………………………………………………………….88
ساخت میکرو پمپ گردابی……………………………………………………………………….90
فرآیند ساخت پروانه………………………………………………………………………………..90
مراحل ساخت میکروقالب میکروپمپ گردابی…………………………………………………..92
مراحل کارکرد و اسمبل میکرو پمپ گردابی……………………………………………………..93
منحنی‌های عملکرد میکرو پمپها…………………………………………………………………..96
میکروپمپ دیافراگمی مایع…………………………………………………………………………..98
ویژگی ها میکروپمپ دیافراگمی مایع………………………………………………………………98
زمینه های استفاده میکروپمپ دیافراگمی مایع………………………………………………….98
نمودارهای دبی………………………………………………………………………………………99
میکرو دوبل ولو پمپ………………………………………………………………………………..101
طراحی و ساختار میکرو دوبل ولو پمپ…………………………………………………………101
عملکرد میکرو دوبل ولو پمپ………………………………………………………………………..102
پمپ معرف Reagent Pump………ا………………………………………………………………..103
پمپ سرنگی Syringe Pump….ا…………………………………………………………………..105
میکروپمپ های آبیاری……………………………………………………………………………….107
معرفی یک محصول………………………………………………………………………………….110
منابع و سایتهای اطلاع رسانی……………………………………………………………………111



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان