中国研究人员正在试验用于流量输送系统的新型泵，3D打印原型。他们的研究在最近发表的“ 基于半球段钝体的无阀压电泵的改进设计和实验分析 ”中进行了详细介绍。

如今，压电设备通常与青岛3D打印相关，从创建新材料到在生物打印中测试新技术，再到传感器的制造；但是，在这项研究中，作者创建了一个无阀泵模型，该模型可以基于压电振动器的反作用来输送流体。

先前的研究已导致无阀设计，但是在这项工作中，科学家们试图通过修改半球段钝体（HSBB）的分裂角来进一步改善流动性能。青岛3D打印公司的原型使研究人员可以测试泵并分析计算流体动力学，并将工作过程分为四个阶段：

1. 吸收过程–随着振动器向上移动，增加腔室容积，左管吸收增加的流体容积。
2. 振动器向下移动，腔室容积减小。
3. 右管道比左管道排放更多的流体。
4. “往复振动”导致腔室内的单向流体输送。

研究人员解释说：“在振动器的往复运动过程中，抛物面表面方程用于模拟振动器的变形，以便于计算，因为一阶振动的变形面类似于旋转的抛物面。”

“假设当t = 0时压电振动器的初始状态处于水平位置，然后开始向上移动。压电振子在每个点的振动幅度保持不变。”

流动性能最终取决于流动阻力的正负方向之间的差异。

流场中的钝体阻力包括虚构和形状阻力。研究人员指出：“由于腔体内常见的层流状态，形状阻力在压电泵中起着主导作用。”

建立了仿真模型，研究小组计算了流速和压力。

对于所有具有不同分流角HSBB的泵，HSBB之间的正向流动涡流要大于负向流动，并且出口处正向流动的速度明显大于出口处负向流动的速度。此外，出口上正向流动和负向流动之间的速度差首先增大然后减小，这表明分流角的适当增大可以促进单向流动。此外，对于所有具有不同分流角HSBB的泵，正流入口和出口之间的压力差小于负流入口。”作者解释说。

“不同泵的流阻的仿真和实验结果表明，HSBB分叉角为210°的无阀压电泵表现出最佳的流传输性能，这对于各种流传输应用而言都是有希望的候选者。”