Basic research of the viscous micropump using spiral rotor

螺旋转子粘性微型泵的基础研究

• 批准号: 18560178
• 负责人: SATO Kotaro
• 金额: $ 2.49万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18560178/
• 关键词: Micro-pump; Viscosity; Reynolds number; Performance curve; Stokes approximation; Spiral rotor; Flow visualization

The development of the micro pump is important because it is related to the fuel supply system of the micro-machine. In micro area, the Reynolds number is extremely low, and the method of using the viscosity is effective for the rotation type pump. In this research, a new viscous micropump using rotor with groove is proposed. Its pressure characteristics are investigated by using a theoretical analysis and a model experiment. In the theoretical analysis, the two-dimensional lubrication theory for a straight duct is adopted. In the model experiment, the low Reynolds number flow in practical micropumps is realized by using glycerin as working fluid, and a centimeter-scale (not micrometer-scale) model pump is examined. With respect to the pressure characteristics, the theoretical results show qualitative agreement with the experimental ones. The pressure at zero flow rate obtained is quite larger than that of an existing viscous micropump.

微型泵的研制与微型机械的燃料供给系统密切相关，因此具有重要的意义。在微区，雷诺数很低，利用粘度的方法对旋转式泵是有效的。提出了一种新型的带槽转子粘性微泵。通过理论分析和模型试验，研究了其压力特性。在理论分析中，采用了直管道的二维润滑理论。在模型实验中，以甘油为工质，实现了实际微泵中的低雷诺数流动，并对厘米尺度（非微米尺度）的模型泵进行了检验。关于压力特性，理论结果与实验结果定性一致。所获得的零流量压力远大于现有的粘性微泵。

项目成果

円柱を用いた粘性マイクロポンプモデルのポンプ性能と流路内流れに与える流路高さの影響

使用圆柱体的粘性微泵模型中通道高度对泵性能和流量的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会論文集、B編 第72巻第718号
• 作者: 酒井康隆;牧正幸;尾形慎太郎;佐藤光太郎;横田和彦;伊藤基之
• 通讯作者: 伊藤基之

壁面近傍におかれた接線方向吹出し円柱まわりの流れ(第1報,流体力に関する考察)

靠近壁放置的切向吹塑气缸周围的流动（第 1 部分，流体力的讨论）

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学會論文集, B編 73巻-733号
• 作者: 岡安 晋平;佐藤 光太郎;社河内 敏彦;古屋 興二
• 通讯作者: 古屋 興二

複数円柱を用いた粘性マイクロポンプに関する実験並びに数値シミュレーション

多缸粘性微型泵的实验与数值模拟

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会鳥取講演会講演論文集 No.0065-2
• 作者: 片山雅大;田口稔邦;佐藤光太郎;横田和彦;伊藤基之
• 通讯作者: 伊藤基之

二重円筒流れを用いた新型粘性マイクロポンプの圧力特性に関する理論的,実験的,数値的研究

双圆柱流新型粘性微型泵压力特性的理论、实验和数值研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本機械学會論文集, B編 73巻-739号
• 作者: 横田 和彦;佐藤 光太郎;石黒 文彦;玉野 真司;伊藤 基之
• 通讯作者: 伊藤 基之

Theoretical, experimental and numerical investigation on pressure characteristics of a new viscous micropump using double-circular flows

双循环流新型粘性微泵压力特性的理论、实验和数值研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. B Vol. 74, No. 739
• 作者: YOKOTA;Kazuhiko;SATO;Kotaro;ISHIGURO;Fumihiko;TAMANO;Shinji;ITOH;Motoyuki
• 通讯作者: Motoyuki