机械工程学报

作者：肖渊, 张威, 王盼, 李红英

单位：1. 西安工程大学机电工程学院 西安 710048;2. 西安市现代智能纺织装备重点实验室 西安 710600

关键词：微滴喷射,直接驱动,压电式喷头,多物理场,数值模拟；

基金：国家自然科学基金和西安市现代智能纺织装备重点实验室项目（2019220614SYS021CG043）资助项目（51475350）。

针对目前挤压管型压电式喷头结构复杂、组装工艺要求高及价格昂贵等问题，设计一种结构简化的环形压电陶瓷直接驱动喷射材料的微滴喷射装置。通过建立多物理场耦合压电式喷头微滴喷射两相流模型，研究驱动电压、流体黏度及表面张力等参数对微滴成形动力学行为的影响。在此基础上，利用构建的压电式喷头进行微滴喷射试验。结果表明：驱动电压幅值与产生微滴的速度及体积大小呈线性关系，喷射材料黏度增大产生的微滴喷射速度及体积减小，表面张力直接影响液滴形成过程的喷射材料液体丝带长度及断裂距离；采用喷嘴孔径为65 μm的喷头，在稳定喷射条件下，可按需产生直径约80 μm的均匀微滴，验证了设计的直接驱动式压电喷头按需产生均匀微滴的可行性。

来源：2020年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2020年第17期