Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35323
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor李雨
dc.contributor.authorMing-Wei Tienen
dc.contributor.author田明偉zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T06:48:07Z-
dc.date.available2005-08-01
dc.date.copyright2005-08-01
dc.date.issued2005
dc.date.submitted2005-07-29
dc.identifier.citation[1] Andersson, H., van der Wijngaart, W., Nilsson, P., Enoksson, P. & Stemme, G. 2001 A valve-less diffuser micropump for microfluidic analytical systems. Sensors and Actuators B,72 , 259-265.
[2] Forster, F. K., Bardell, R. L., Afromowitz, M. A., Sharma, N. R. & Blanchard, A. 1995 Design, fabeication and testing of fixed-valve micro-pumps. Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division ASME 234, 39-44.
[3] Fung, Y. C., 1993 Biomechanics—mechanical properties of living tissues. 2nd ed., Springer-Verlag, New York.
[4] Gerlach T., Schuenemann M. & Wurmus H., 1995 A new micropump principle of the reciprocating type using pryramidic micro flow channels as passive valves. Journal of Micromechanics and Microengineering 5, 199 – 201.
[5] Gerlach, T. 1998 Microdiffuser as dynamic passive valve for micropump applications. Sensors and Actuators A., 69, 181-191.
[6] Jang, L. S., Morris, C. J., Bardell, R. L., Sharma, N. R. & Forster, F. K. 1999 Transport of particle-laden fluids through fixed-valve micropumps. Microelelctromechanical Systems ASME ,1, 503-509.
[7] Olsson, A., Stemme, G. & Stemme, E. 1995 A valve-less planar fluid pump with two pump chambers. Sensors and Actuators A 46-47, 549-556.
[8] Olsson, A., Enoksson, P., Stemme, G. & Stemme, E. 1996 A valve-less planar pump isotropically etched in silicon. Journal of Micromechanics and Microengineering 6, 87-91.
[9] Olsson, A., Enoksson, P., Stemme, G. & Stemme, E. 1997 Micromachined flat-walled valve-less diffuser pumps. Journal of micro- electromechanical systems 6, No. 2, June, 161-166.
[10] Olsson, A., Larsson, O., Holm, J., Lundbladh L., Ohman, O. & Stemme G. 1998 Valve-less diffuser micropumps fabricated using thermoplastic replication. Sensors and Actuators A. 64, 63-68.
[11] Olsson, A., Stemme, G. & Stemme, E., 1999 A numerical design study of the valveless diffuser pump using a lumped-mass model. Journal of Micromechanics and Microengineering 9, 34-44.
[12] Olsson, A., Stemme G. & Stemme, E. 2000 Numerical and experimental studies of flat-walled diffuser elements for valve-less micropumps. Sensors and Actuators A., 84, 165-175.
[13] Pan, L. S., Ng, T. Y., Liu, G. R., Lam, K. Y. & Jiang, T. Y. 2001 Analytical solutions for the dynamic analysis of a valveless micropump – a fluid-membrane coupling study. Sensors and Actuators A., 93, 173-181.
[14] Reismann, H. & Pawlik, P. S. c1980 Elasticity, theory and applications 6, 230-245
[15] Smith, L., 1990 Micromachined nozzled fabricated with replicative method. Micromechanics Europe 1990 (MME ′90), Berlin, Germany, 26-27 November, 53-57.
[16] Stemme E. & Stemme G., 1993 A valve-less diffuser/nozzle-based fluid pump. Sensors and Actuators A., 39, 159-167.
[17] Ullman, A. 1998 The piezoelectric valve-less pump – performance enhancement analysis. Sensors and Actuators A., 69, 97-105.
[18] CFDRC V2003 User Manuals
[19] 楊政穎,林俊達,李雨,2003 A valve-less micro-pump based on asymmetric obstacles. 第七屆奈米工程暨微系統技術研討會論文集,330-333,National Taiwan University.
[20] 林建廷,2002“無閥門微型幫浦之理論分析”,國立台灣大學應用力學所碩士論文。

[21] 林俊達,2003“無閥門微型幫浦之數值模擬”,國立台灣大學應用力學所碩士論文。
[22] 羅卓錚,2004“擋體式無閥門微幫浦之數值模擬”,國立台灣大學應用力學所碩士論文。
[23] 凃智凱,2004“新式無閥門微型幫浦之開發”,國立台灣大學應用力學所碩士論文。
[24] 吳咨亨,2005“無閥門壓電微幫浦與微混合器之整合設計” ,國立台灣大學應用力學所碩士論文。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/35323-
dc.description.abstract摘 要
本文利用CFDRC軟體作為分析工具,研究在以往復振動機制驅動的微流道流動中,以不對稱擋體作為導流及流量控制之可行性。流場基本條件為三維度非穩態的單一種流體,假設為不可壓縮流,且忽略重力、磁力、溫度場等影響。此研究及設計可視為一項機械式無閥門微幫浦,而此一幫浦的特色為可直接建構在矩形截面的直微流道上,以壓電薄膜作為一驅動源,在壓電薄膜上或下游裝置一梯形擋體(不對稱障礙體)作流體導向裝置。模擬此幫浦前,我們先模擬文獻中漸張/漸縮管式的微幫浦及相關實驗結果,以驗證計算的正確性;並作了完整的格點測試。本文探討了眾多尺寸及操作參數狀況,得到擋體斜邊小角度時,流量為正(擋體側邊與流道壁間隙漸增的方向為正),而加大擋體角度將導致淨流量下降,甚至達到負流量(流向相反)的情況。此外,擋體配置位置在壓電薄膜左、右也有不同的淨流量。模擬的結果顯示,我們可藉由調整壓電薄膜振幅及工作頻率,達到調整幫浦流量甚至流向的效果。另外我們也分析了所設計的幫浦其內各阻力貢獻,得到小角度淨流量的發生主要來自於擋體與流道間的剪應力對流道所產生阻力差異,而大角度淨流量主要來自於擋體的形狀阻力效應。以上對於微流道中流場導向的研究結果,對於提升幫浦的工作效率及適用性有參考價值,以利作為生醫方面用途或將來的各種應用。
zh_TW
dc.description.abstractAbstract
We use the CFDRC software to do the research about the reciprocating mechanism to drive the flow in the micro-channel. The main idea of the thesis is to use the asymmetric obstacle which controls the directions of the flow and the volume flow rate. The design can be taken as a mechanics valveless micro-pump driven by a piezo film. We discuss different sizes which are the angles and the different positions of the obstacle and operated parameters which are the working frequencies and the amplitudes of the piezo in the micro-pump.
After analyzing the results, there are some conclusions. The larger angles of the obstacle, the less volume flow rate. However, the volume flow rate may be negative in some cases. We can change different the working frequencies and the amplitudes of the piezo to control the directions of the flow and the volume flow rate. In a word, the results can provide the appropriate designs to promote the working efficiency of the micro-pump and it can also apply to biologic medical aspect and other driven applications.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T06:48:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-94-R92543076-1.pdf: 6734275 bytes, checksum: bd84768f65a199caf8b77614e64f7763 (MD5)
Previous issue date: 2005
en
dc.description.tableofcontents摘要 I
目錄 II
圖表說明 IV
符號說明 XIII
第一章 導論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 無閥門微型幫浦的結構與工作原理 4
1.3 文獻回顧 6
1.4 研究目的 13
1.5 本文架構 15
第二章 理論基礎 16
2.1 基本假設 16
2.2 統御方程式 16
2.3 邊界條件 18
第三章 數值方法 21
3.1 有限體積法 21
3.2 邊界條件設定 25
3.3 收斂標準 25
3.4 CFDRC軟體介紹 26
第四章 結果與討論 31
4.1 與文獻上D型微幫浦實驗之比較 31
4.2 不同加背壓步驟的結果比較 33
4.3 對稱擋體的計算結果 34
4.4 圓型壓電(disk type)與矩型壓電幫浦之比較 34
4.5 O型微幫浦的尺寸設計與格點測試 36
4.6 O型微幫浦的計算結果 39
4.7 流場內部壓力與剪應力的分析 48
第五章 結論與未來展望 54
5.1 結論 54
5.2 未來工作 55
參考文獻 58
附圖 61
附表 124
dc.language.isozh-TW
dc.subjectobstacleen
dc.subjectdiffuseren
dc.subjectnozzleen
dc.subjectmicro-channelen
dc.subjectmicropumpen
dc.title微流道中以不對稱擋體作流場導向的研究zh_TW
dc.titleStudy of the flow directing mechanism in micro-channel using obstaclesen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear93-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee胡文聰,楊政穎
dc.subject.keyword幫浦,微流道,漸張管,漸縮管,擋體,zh_TW
dc.subject.keywordmicropump,micro-channel,nozzle,diffuser,obstacle,en
dc.relation.page142
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2005-07-29
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
顯示於系所單位:應用力學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-94-1.pdf
  未授權公開取用
6.58 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved