طراحی میکرو پمپ مناسب جهت دستگاه دیالیز خون

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی
رشته تحصیلی:مهندسی مکانیک
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:120
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

چکیده

چکیده…………………………………………………………………………۱

این پروژه در قالب چند فصل در مورد طراحی میکرو پمپها می‌باشد. در قسمت اول مطالبی در مورد انواع پمپها بیان شده و در فصول بعدی در رابطه با طراحی میکرو پمپها توضیحات مفصلی آورده ‌شدهاست.

فصل اول: آشنایی با انواع پمپها……………………۲

پمپ چیست……………………………………………………………………………۳

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:

۱ـ  پمپهای سانتریفوژ (جریان شعاعی)

۲ ـ  پمپ های محوری

۳ـ  پمپ های نیمه سانتریفوژ (یا باجریان مختلط)

۱ـ 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.

۲ـ 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.

۳ـ 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 .

پمپ سانتریفوژ (شعاعی)……………………………………………………….۳
پمپهای محوری…………………………………………………………………………………..۳
پمپهای نیمه سانتریفوژ (مختلط)………………………………………………………….۳
قسمتهای اساسی یک پمپ گریز ازمرکز……………………………………………………۴
محفظه آببندی (stuffing box)………………………………………………………………..4
رینگ تعادل……………………………………………………………………………۵
مکانیکال سیل…………………………………………………………………………….۶
پمپهای گریز از مرکز…………………………………………………………………..۷
اصل اساسی…………………………………………………………………………۸
پمپ با پره‌های مستقیم…………………………………………………………………۱۰
پمپ با تیغه‌های خمیده…………………………………………………………………………..۱۱
تقسیم بندی اصلی پمپهای گریز از مرکز……………………………………………..۱۱
پمپهای یک مرحله‌ای…………………………………………………………………………………..۱۲
پمپهای چند مرحله‌ای………………………………………………………………………….۱۲
طرز کار پمپها…………………………………………………………………………………………۱۳
پمپهای دورانی……………………………………………………………………………………….۱۴
اصول کار پمپهای دورانی…………………………………………………………………..۱۵
پمپ های نوع دنده‌ای…………………………………………………………………………….۱۵
پمپ دورانی با چرخ دنده مارپیچی…………………………………………………………….۱۹
پمپ دورانی با چرخ دنده جناغی……………………………………………………….۱۹
پمپ های پره‌ای……………………………………………………………………………………….۲۰
پمپهای پیستونی……………………………………………………………………..۲۲
پمپهای سیفونی یا پمپ های باراه اندازی خودکار……………………………………۲۹
پمپهای ویژه………………………………………………………………………..۳۱
پمپهای خدماتی…………………………………………………………………….۳۲
پمپهای شیمیایی و فرآیندی……………………………………………………..۳۸
پمپهای ناقل فاضلاب……………………………………………………………۲۹
سایر پمپهای ویژه………………………………………………………………۴۳
پمپهای آبکشی…………………………………………………………………۴۳
پمپهای آبیاری………………………………………………………………………۴۴
پمپهای دیافراگمی……………………………………………………………………….۴۴
پمپهای پیچی…………………………………………………………..۴۵
مزایا ومعایب پمپ های پیچی……………………………………………..۴۶
طبقه بندی پمپ های سانتریفوژ بر حسب موارد کاربرد…………………………………….۴۸
صدای پمپها…………………………………………………………………………..۵۴
کنترل نویز…………………………………………………………………………………..۵۵

فصل دوم: مکانیزم پمپینگ میکروپمپهای گذر فاز گرمایی…..۵۷

جریان تک فاز…………………………………………………………..۵۹
آنالیز مکانیکی برای میکروپمپ گذر فاز…………………………………..۶۲
آزمایشات مربوط به میکرو پمپها……………………………………………۶۸
نتایج فصل دوم……………………………………………………………………..۷۰

تحلیل‌های تئوری و آزمایشی تحقیقات برای میکروپمپهای انتقال فاز گرمایی انجام شده است . جریان حرارتی به سرعت حرکت منبع حرارتی متحرک و توزیع متقارن خصوصیات سیال بستگی دارد . از زمانی که تبخیر و تبرید با حرکت منابع حرارتی متحرک و شرایط سرمایشی اتفاق می افتد خصوصیات سیال نسبت به قبل از حرکت گرم کننده ها به صورت متقارن نیست .

هنگامیکه جریان گرمایی از فشار جریان بیشتر از یک پمپاژ بدون جهت اتفاق می افتد ، مختصات منطقی از شرایط گرمایش و سرمایش و سرعت حرکت گرم کننده ها که یک نسبت بهینه طولهای دوفازبه مایع را نتیجه می دهد ما را به سمت ماکزیمم دبی سوق می دهد . نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که جریان گرمایی بهینه برای به دست آوردن ماکزیمم دبی که تطابق خوبی با نتایج آنالیز شده دارد لازم است .

فصل۳: طراحی و تحلیل یک پمپ الکترواستاتیکی در مد خطی..۷۱

خلاصه فصل سوم…………………………………………………….۷۱

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 ۵ مرحله فتولیتوگرافی برای ساخت میکروپمپ کافی است .

مقدمه فصل سوم………………………………………………………۷۱

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 .

مدلسازی میکروپمپها ………………………………………………….۷۳
نتایج شبیه سازی…………………………………………………………..۷۶
تجزیه و تحلیل یک prototype ……………………………………..78
نتایج فصل سوم…………………………………………………………………۸۰

از توسعه تشابه‌های الکتریکی در میکروپمپهای الکترواستاتیکی یک شبیه ساز میکروپمپ (pspice) به دست آمده است . از نتایج شبیه سازی و مقایسه با مدار کلاسیک RLC فرمول فرکانس تشدید به دست آمد. سپس یک تحلیل PROTOTYPE نمایش داده شد . این پروسه بر مبنای تکنیک DRIE و به کار بردن یک مرحله اتصال دوگانه برای اسمبل میکروپمپ صورت گرفت .

فصل چهارم: تکنیک محرکه‌ای خود مجتمعی (مربوط به والوو دیفیوزر میکرو پمپها)…….۸۱

خلاصه فصل چهارم…………………………………………………۸۱

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 . ۲۸ پمپ در زمینه ۴ اینچی نشکن سیلیکنی ساخته شده‌اند . بسامدهای تشدید از همه ان پمپها ، عملکرد بالای آنها را به صورت یکنواخت نشان می دهد . میانگین این بسامدها ۱/۸۰  کیلوهرتز و انحراف استاندارد آن ۲ کیلوهرتز می باشد . این تکنیک برا قسمت عمده PZD ها در میکرو پمپ ها پیش بینی می کند که باری به نسبت ۱۰۰% دارد .

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 .

این نوع میکرو پمپ نمونه خوبی برای کوچک سازی بیشتر به کار رفته در خود اسمبل ها که روش صحیحی را برای کنترل به موقع و جابجایی مایعات از میکرو لیتر به نانو لیتر به ما می‌دهد .

برای دستیابی به کار کرد مناسب در پمپ های پیزویی در سوار کردن PZT ها باید موارد زیر انجام شود  :

  1. استحکام کافی برای جداره پمپ جهت خم شدن به بالا و پایین زمانی که محرک ها در حال انبساط و انقباض هستند .
  2. جهت صحیح PZT روی دیواره پمپ .
  3. ضخامت اتصال قابل کنترل بدون خمیدگی .
  4. اتصالات برقی

معمولاً اپوکسی نقره ای رسانای الکتریسیته با ویسکوزیته بالا برای چسباندن PZT به طور دستی بر روی این پمپ ها استفاده می شود . ضخامت اپوکسی به آسانی قابل کنترل نیست ، اپوکسی به صورت یکنواخت زیر PZT توزیع نمی شود . با به کار بردن تکنیک خود اسمبل PZT می تواند بر روی غشای پمپ نصب شود که به صورت اتصال قوی و قابل کنترل است .

خود اسمبلی PZT……………………………………………………………84
تست اتصال………………………………………………………………………..۸۶

فصل پنجم: ساخت میکرو پمپ گردابی پایه پلیمری با تکنیک قالب میکرو…….۸۷

خلاصه فصل پنجم…………………………………………………………………۸۷

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 ۵/۲ میلی لیتر بر دقیقه در ولتاژ کاربردی ۳ ولت با مصرف سوخت ۳۴۵ میلی وات از نتایج آزمایشگاهی باشد.

خصوصیات تولید این میکرو پمپ جدید  در این فصل ارائه می‌شود.

طراحی و ساخت میکروپمپ…………………………………………………..۸۸
ساخت میکرو پمپ گردابی………………………………………………………۹۰
فرآیند ساخت پروانه………………………………………………………………۹۰
مراحل ساخت میکروقالب میکروپمپ گردابی…………………………….۹۲
مراحل کارکرد و اسمبل میکرو پمپ گردابی………………………………..۹۳
منحنی‌های عملکرد میکرو پمپها…………………………………………………….۹۶
میکروپمپ دیافراگمی مایع…………………………………………..۹۸
ویژگی ها میکروپمپ دیافراگمی مایع……………………………………….۹۸
زمینه های استفاده میکروپمپ دیافراگمی مایع…………………………………….۹۸
نمودارهای دبی………………………………………………………۹۹
میکرو دوبل ولو پمپ……………………………………………………….۱۰۱
طراحی و ساختار میکرو دوبل ولو پمپ……………………………..۱۰۱
عملکرد میکرو دوبل ولو پمپ………………………………………………..۱۰۲
پمپ معرف Reagent Pump…………………………………………..103
پمپ سرنگی Syringe Pump……………………………………………….105
میکروپمپ های آبیاری………………………………………………….۱۰۷
معرفی یک محصول…………………………………………………………….۱۱۰
منابع و سایتهای اطلاع رسانی…………………………………..۱۱۱

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت