专利名称：三肋式微型气动阀的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及的是一种三肋式微型气动阀，用于对流体流动方向及 流量大小进行控制，属于微流动系统的控制装置技术领域。
背景技术：
近年来，随着微电子机械系统、微流动系统、微加工技术的飞速发展， 以微泵、合成喷为主要代表的微型射流器不仅成功应用于微型注射、微喷
打印、药物微量配给、微型部件散热等方面(参见WoiasP，"微泵20年发 展历程总结"("Micropumps-su腿arizing the first two decades")， 国际光学工程学会会议录(Proceedings of SPIE)， 2001年第4560巻，第 39-52页)；参见Bratter R L，"微电子机械系统市场取得的商业成功"
("Commercial success in the MEMS marketplace" )， 2000年光学微电 子机械系统会议论文集(Proceedings of Optical MEMS'2000)，第29-30 页)，更在DNA分离与输送、流动主动控制、微飞行器与微小型卫星推进等 领域具有广阔应用前景(参见Ivan A，"微型器械掀起微观领域革命"
("Micromachines: Fomenting a revolution, in miniature"),《禾斗学》 杂志，1998年第282巻，第402-405页；参见McMichael J M，"采用微电 子机械系统的流场主动控制技术现状与展望"("Progress and prospects for active flow control using Microfabricated ElectromechanicalSystems")，美国航空航天协会报告，编号96-0306 (AIAA-96-0306))。 作为微型射流器中控制流动方向与流量大小的关键组成部分，微阀一 直是微流动系统中的一个重要研究领域。微阀按照有无活动部件可分为主 动阀与被动阀两种，目前国内外研究主要集中在被动阀，并且多为三角结 构的动态被动阀(Dynamic Passive Valve)，它利用流体从正、逆两个方 向流过微阀时流动损失不同的原理，来实现流体的单向传输，并且具有结 构简单、可靠性好、寿命长、不造成额外的流动阻力与能量消耗、可以工 作于高频谐振状态等优点，但是其效率只有5% 10% (参见Gerlach T 等，"动态微泵工作原理与性能"("Working Principle and Performance of the Dynamic Microp卿")，《传感器与执行器A》(《Sensors and Actuators A》)，1995年第50巻，第135-140页)，这样低的效率必然会降 低微型射流器的效果甚至影响应用的可行性。发明内容本实用新型的目的旨在克服动态被动阀效率很低的缺陷，提出一种可 应用于微型射流器、控制流体流动方向与流量大小的三肋式微型气动阀， 通过新的流体力学原理来抑制逆流，从而增大正、逆向流量差以显著提高 效率，进而提高微型射流器的应用效果。本实用新型的技术解决方案其特征是一级肋条、二级肋条、三级肋条 按照从左到右的顺序依次布置，构成三肋式微型气动阀，其中一级肋条由 上下对称的两部分组成，位于微阀的左端，二级肋条也由上下对称的两部 分组成，设在一级肋条的右侧，与一级肋条平行，三级肋条左顶角采用圆弧结构，位于微阀的右端。三级肋条由圆弧段、倾斜段和垂直壁构成。 本实用新型的有益效果是，三肋式微型气动阀通过新的流体力学原理 来抑制逆流，从而增大正、逆向流量差，一、二、三级肋条的构型设计方 案大幅度地提高了微阀的效率，达到动态被动阀效率的4倍，显著增大了 微泵等微型射流器输送的流体流量并提高工作效率，而且可靠性高、寿命 长，容易加工、成本低。可为各种军、民用场合，包括航空、航天、医疗、 汽车等领域，提供一种综合性能好的微流动系统控制装置。
附图1是三肋式微型气动阀的结构示意图。
附图2是流体从正向通过三肋式微型气动阀的流动示意图。
附图3是流体从逆向通过三肋式微型气动阀的流动示意图。
图中l是一级肋条，2是二级肋条，3是三级肋条；W是微阀内部宽度， d是一、二级肋条喷口宽度，e是一、二级肋条收敛角度，4)是一级肋条下 游倾斜壁面与水平壁面的夹角，Ll是一级肋条与二级肋条的水平间距，L2 是二级肋条的斜向长度，L3是二级肋条喷口与三级肋条圆弧段顶点的水平 间距，L4是三级肋条的垂直壁长度；Rl是一级肋条过渡圆弧段半径，R2 是二级肋条过渡圆弧段半径，e是三级肋条左顶角角度。
具体实施方式
对照图l，其结构是一级肋条l、 二级肋条2、三级肋条3按照从左到 右的顺序依次布置，构成三肋式微型气动阀，其中一级肋条l由上下对称的两部分组成，位于微阀的左端，二级肋条2也由上下对称的两部分组成，
设在一级肋条1的右侧，与一级肋条1平行，三级肋条3左顶角采用圆弧
结构，位于微阀的右端。依靠这三级肋条的构型设计，三肋式微型气动阀
可以获得较大的正、逆向流量差，从而显著提高效率
所述的一级肋条l、 二级肋条2均釆用收敛型结构，并在喷口处使用了
圆弧过渡，以减小流体正向流动时的压力损失，同时三级肋条3的圆弧段
和倾斜段保证了正向流道的截面形状平缓过渡，使流体流动顺畅，几乎不
造成流动损失(如图2所示)，从而增大正向流动时的流量；
所述的一级肋条1、二级肋条2的下游壁面由常规的垂直壁改为倾斜壁， 可引导逆向流体沿着有利于增大逆向损失的流线流动，同时三级肋条3的 垂直壁阻挡住部分流体，剩余流体绕过三级肋条3后，在惯性作用下，几 乎不向二级肋条2与三级肋条3的中间区域流动，而是直接流向一级肋条1 与二级肋条2之间，然后于一级肋条l喷口处发生强烈碰撞，被进一步削 弱后才从喷口流出(如图3所示)，这样就显著减小了逆向流动时的流量。 依靠这三级肋条的构型设计，三肋式微型气动阀可以获得较大的正、逆向 流量差，从而显著提高效率。
所述的一级肋条l、 二级肋条2喷口宽度d取0. 1 5imi，微阀内部宽 度W》6倍的一、二级肋条喷口宽度d， 一级肋条l、 二级肋条2收敛角度 e取90 150度， 一级肋条1下游壁面为倾斜壁，与水平壁面的夹角4>=0. 5 倍的一级肋条1、 二级肋条2收敛角度e ，过渡圆弧段半径Rl取(1 2) 倍的一、二级肋条喷口宽度d， 一级肋条1过渡圆弧段的圆心角a 1取值与 一级肋条下游倾斜壁面与水平壁面的夹角小相同；二级肋条与一级肋条平行， 一级肋条1与二级肋条2的水平间距Ll取《0. 3 0. 6)倍的一、二级 肋条喷口宽度d， 二级肋条2斜向长度L2取(1 2)倍的一、二级肋条喷 口宽度d，过渡圆弧段半径R2取(1 2)倍的一、二级肋条喷口宽度d， 二级肋条2过渡圆弧段的圆a2取值与一级肋条下游倾斜壁面与水平壁面 的夹角小相同；
三级肋条3由圆弧段、倾斜段和垂直壁构成。
三级肋条3圆弧段顶点与二级肋条2喷口的水平间距L3取(0. 5 1) 倍的一、二级肋条喷口宽度d，三级肋条3左顶角角度P取30 90度，三 级肋条的垂直壁长度L4取(0.4 0.8)倍的微阀内部宽度W。
三肋式微型气动阀的厚度可根据不同的应用灵活选择。
三肋式微型气动阀的利记博彩app，其特征是该方法的工艺步骤分为，(一) 采用线切割机，在沿导轨运动的金属丝构成的工具电极与金属工件之间施 加脉冲电压，使工具电极与金属工件之间发生脉冲火花放电，电蚀、去除 金属并且切割成型，从而制得微细电火花加工所需电极；(二)采用电火花 加工设备，在工艺步骤(一)所制得的电极与被加工件之间施加周期性快 速变化电场，通过脉冲放电产生的局部高温使工件表面金属熔化、气化并 蚀除金属，从而制得三肋式微型气动阀结构。
实施例
首先采用紫铜为电极材料，通过所述的线切割加工工艺制得如图5所 示的电极，然后以硬铝为结构材料，使用所述的电火花加工工艺得到如图6 所示的三肋式微型气动阀。各部分尺寸按照具体实施方式
中的比例规定取 值如下一、二级肋条喷口宽度d取lmm，微阀内部宽度W取10mm， 一、 二级 肋条收敛角度e取120度， 一级肋条1下游倾斜壁面与水平壁面的夹角d> 为60度， 一级肋条1过渡圆弧段半径Rl取lmm， 一级肋条1过渡圆弧段的 圆心角a 1为60度， 一级肋条1与二级肋条2水平间距LI取0. 3mm， 二级 肋条2斜向长度L2取1. 8腿，二级肋条2过渡圆弧段半径R2取1. 5mm， 二 级肋条2过渡圆弧段的圆心角a 2为60度，三级肋条3圆弧段顶点与二级 肋条2喷口的水平间距L3取0. 7mm，三级肋条3左顶角角度P取60度，三 级肋条3的垂直壁长度L4取5mm。三肋式微型气动阀的厚度为lmm。
实施例的有益效果通过数值计算与实验手段，对三角结构的动态被 动阀与三肋式微型气动阀实施例进行了效率对比，结果表明三角结构动态 被动阀的效率为6% 7%，而三肋式微型气动阀实施例的效率为28% 29 %，提高到动态被动阀的4倍。这样，在应用于微型射流器时，三肋式微 型气动阀可以显著增大输送的流体流量并提高工作效率。
权利要求1、三肋式微型气动阀，其特征是一级肋条、二级肋条、三级肋条按照从左到右的顺序依次布置，构成三肋式微型气动阀，其中一级肋条由上下对称的两部分组成，位于微阀的左端，二级肋条也由上下对称的两部分组成，设在一级肋条的右侧，与一级肋条平行，三级肋条左顶角采用圆弧结构，位于微阀的右端。
2、 根据权利要求l所述的三肋式微型气动阀，其特征是所述的三级肋条由 圆弧段、倾斜段和垂直壁构成。
3、 根据权利要求l所述的三肋式微型气动阀，其特征是所述的一级肋条、 二级肋条均采用收敛型结构，并在喷口处用圆弧过渡，下游壁面均为倾斜壁。
4、 根据权利要求2所述的三肋式微型气动阀，其特征是所述的三级肋条圆 弧段顶点与二级肋条喷口的水平间距取(0. 5 1)倍的一、二级肋条喷口宽度， 三级肋条左顶角角度取30 90度，三级肋条的垂直壁长度取(0.4 0.8)倍 的微阀内部宽度。
专利摘要本实用新型是用于控制流体流动方向与流量大小的三肋式微型气动阀，其结构是一级肋条、二级肋条、三级肋条按照从左到右的顺序依次布置，构成三肋式微型气动阀，其中一级肋条由上下对称的两部分组成，位于微阀的左端，二级肋条也由上下对称的两部分组成，设在一级肋条的右侧，与一级肋条平行，三级肋条左顶角采用圆弧结构，位于微阀的右端。优点三肋式微型气动阀通过新的流体力学原理来抑制逆流，增大正、逆向流量差，显著增大了微泵等微型射流器输送的流体流量，效率提高到动态被动阀的4倍，可靠性高、寿命长，易加工、成本低。可为各种军、民用场合，包括航空、航天、医疗、汽车等领域，提供一种综合性能好的微流动系统控制装置。
文档编号F15D1/00GK201125904SQ200720044910
公开日2008年10月1日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者廖文和, 鑫 王, 黄国平 申请人:南京航空航天大学