نحوه ساخت نمونه اي ميكروپمپ كه در آن نياز به بخش مكانيكي متحرك نمي باشد ارائه شده است اين ميكروپمپ شامل ميكروكانالي ساده است كه در آن از يك توده سيال مغناطيسي به عنوان محرك استفاده مي شود. سيال مغناطيسي در اين نوع ميكروپمپ با استفاده از تحريك ميدان مغناطيسي خارجي (آهنرباي دائمي) حركتي پيوسته در كانالي دايروي با ابعاد ميكرومتر خواهد داشت كه موجبات پمپ كردن سيال اصلي را فراهم مي كند. اگر چه توده سيال مغناطيسي با سيال عامل د داراي سطرح تماس است اما سيال مغناطيسي با توجه به خصوصيات ويژه ي آن با سيال پمپ شونده تركيب نمي شود. ميكروپمپ حاضر قابليت استفاده براي پمپ سيال هاي مايع و يا گاز را دارا است. در چرخش 12 دور بر دقيقه براي پمپ مقدار دبي در حالت هد حداقل (فشار نسبي صفر) برابر 130 ميكروليتر بر دقيقه و حداكثر هد برابر 113 ميلي متر آب سات.

طراحي و ساخت وتست يك نمونه ايرليفت پمپ

برچسب انرژي و معيار مصرف انرژي برج هاي خنك كن تر

پمپ ايرليفت با لوله بالابرنده مخروطي يكي از پركاربردترين بخش هاي جريان هاي دوفازي، بحث استفاده از ايرليفت پمپ ها مي باشد كه امروزه به دلايل متعدد اين روش پمپاژ بسيار پرطرفدار گرديده است. با نگاهي گذرا به صنايع مختلف، به گستردگي و پراكندگي جريان هاي دو و چندفازه در آنها پي مي بريم. جريان آب و بخار در لوله هاي بويلر، جريان نفت، آب و گاز در چاه - هاي نفت، سيستمهاي جداكننده فازهاي مختلف نظير سانتريفيوژها و ورتكس تيوب ها تنها مثال هاي كوچكي از كاربرد جريان هاي چند فازهي پركاربرد مي باشند. اين نوع سيستم هاي پمپاژ سيال داراي مزاياي ساختار ساده و عدم وجود اجزاء مكانيكي متحرك در اين ساختار، مي باشند و به همين دليل در صنعت رواج يافته اند. سيستم هاي پمپاژ سيال به روش ايرليفت داراي بازدهي كمتري در مقايسه با روش هاي پمپاژ ديگر هستند. در واقع، مشكل عمده پمپ هاي ايرليفت، ناپايداري جريان لخته اي (كه پمپ در آن داراي بالاترين بازده مي باشد) و تبديل شدن اين الگوي جريان به الگوي جريان حلقه اي (با بازدهي پايين براي پمپ ايرليفت) مي باشد كه اين امر منجر به افت بازده پمپ ايرليفت مي گردد. براي حل اين مشكل، بررسيهاي عددي مختلفي بر روي پارامترهاي طراحي پمپ هاي ايرليفت انجام گرديد. مجموعه اين تحقيقات نشان داد كه با افزايش زاويه مخروطي پمپ ايرليفت (از صفر درجه در حالت لوله با سطح مقطع ثابت) در محدوده كوچك (كمتر از ۳ درجه) مي توان پايداري لخته هاي هوا را در طول لوله افزايش داد كه اين امر خود منجر به افزايش بازده خواهد شد. با در نظر گرفتن شرايط موجود آزمايشگاهي و به منظور تاييد نتايج عددي به دست آمده كه تاثير بسزايي بر روي بازده پمپ هاي ايرليفت دارد، نمونه اي از پمپ ايرليفت با لوله بالابرنده مخروطي در مقياس صنعتي (طول لوله ۶ متر، قطر داخلي لوله در قسمت پايين ۵ سانتيمتر و در انتها ۱۹ سانتيمتر با زاويه مخروطي 0/7 درجه) طراحي و از جنس پلكسي ساخته شد. تجهيزات مورد نياز براي بهره برداري از اين پمپ نظير مخزن تخليه انتهايي، خط لوله ورودي آب و هوا و سيستم هاي اندازه گيري دبي آب و هوا نيز طراحي، انتخاب و نصب گرديد. با انجام آزمايش هاي متعدد بر روي اين دستگاه در شرايط مختلف در مجموع نشان داده شد كه بازده در پمپ ايرليفت مخروطي ساخته شده در مقايسه پمپ هاي ايرليفت معمولي حداقل ۱۰ درصد بيشتر خواهد بود. علاوه بر اين از اين دستگاه مي توان به عنوان بستر تحقيقاتي مطالعات جريان هاي چندفازي نيز استفاده نمود.

سيستم هاي ميكرو الكترومكانيكي (MEMS) و سيستم هاي مرتبط با آنها به دليل كاربردهاي روز افزون در صنايع مختلف از جمله پزشكي، شيمي، داروسازي و ... در دو دهه اخير بسيار مورد توجه دانشمندان و پژوهشگران قرار گرفته اند. يكي از مهمترين اجزاي اين سيستم ها، ميكروپمپ ها مي باشند. اين پمپ ها در تقسيم بندي كلي به دو دسته مكانيكي و غير مكانيكي تقسيم مي گردند. پمپ هاي غير مكانيكي به دليل عدم وجود قطعات متحرك در آنها و بالطبع بالا بودن قابليت اطمينان جايگاه ويژه اي در پروژه هاي تحقيقاتي و به خصوص در صنايع پزشكي پيدا نموده اند. ميكروپمپ همراه با تغيير فاز يكي از جديدترين اين پمپ ها مي باشد كه در آن از پديده تغيير فاز و تشكيل و از بين رفتن حبابها به عنوان محرك براي به حركت درآوردن سيال استفاده مي گردد. در اين پروژه، به منظور بررسي تجربي اين نوع ميكروپمپ ها و همچنين درك دقيق تراز پديده تغيير فاز و تشكيل و از بين رفتن حبابها، هدف اصلي طراحي، ساخت و تست يك نمونه از اين نوع پمپ قرار گرفته است. در طراحي انجام گرفته، ميكرو لوله اصلي سيستم با قطر داخلي 1/6 ميلي متر انتخاب گرديد و با تغيير دادن پارامترهاي هندسي سيستتم از جمله تعداد گرمكن هاي الكتريكي بكار رفته و فاصله آنها از يكديگر، تعداد 3 ميكرو لوله براي ميكروپمپ طراحي و ساخته گرديد. همچنين با طراحي و ساخت يك سيستم كنترلي، امكان تغيير و كنترل پارامترهاي الكتريكي سيستم از جمله توان ورودي و مدت زمان روشن بودن هر گرمكن و همچنين مدت زمان همپوشاني دو گرمكن مجاور با هم از طريق رايانه شخصي فراهم گرديد. از جمله قابليت هاي ميكروپمپ ساخته شده مي توان به موارد زير اشاره نمود. - قابليت پمپ نمودن سيالات اعم از خالص و يا مخلوط با ديگر مواد با دقت هاي كنترل دهي بسيار بالا (چندين ميكروليتر بر دقيقه) - قابليت تغيير دادن توان ورودي و زمان روشن بودن و همپوشاني گرمكن هاي ميكرولوله - امكان مشاهده و كنترل دقيق پديده تشكيل، گسترش و از بين رفتن حبابها - قابليت نسبتا دقيق اندازه گيري هد فشاري و دبي حجمي - پمپ نمودن سيالات بدون كاربرد اجزاء مكانيكي متحرك - كاركرد تحت ولتاژ پايين (5 تا 10 ولت) در پايان با تغيير پارامترهاي مزبور، سيستم تست گرديد و دبي حجمي و هد فشاري متناظر با هر حالت اندازه گيري شد. در پايان با تغيير پارامترهاي مزبور، سيستم تست گرديد و دبي حجمي و هدفشاري متناظر با هر حالت اندازه گيري شد. با توجه به آزمايشان مذكور ميزان دبي حجمي هد فشار بيشينه حاصل از عملكرد پمپ به ترتيب 236/5 ميكروليتر بر دقيقه و 11 ميلي متر آب (103 پاسكال) اندازه گيري گرديد.