第61卷第8期機(jī)械工程學(xué)報(bào)Vol.61No.82025年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr.2025劉富文1李清野1宗超勇1張彥峰2宋學(xué)官12.保定雷弗流體科技有限公司河北省流體精密傳輸技術(shù)創(chuàng)新中摘要：蠕動(dòng)泵是蠕動(dòng)運(yùn)輸方式應(yīng)用的典型裝置，被的不穩(wěn)定，要想改善蠕動(dòng)泵的脈動(dòng)狀況，就需要對(duì)其管和泵送的流體之間是強(qiáng)耦合的。采用試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)合的方法對(duì)蠕動(dòng)泵展開研究，建立蠕動(dòng)泵的流固耦合(Flow-solid耦合分析得到了蠕動(dòng)泵工作周期內(nèi)軟管內(nèi)部流體的壓塊直徑、輥?zhàn)又睆健④浌軆?nèi)徑等因素對(duì)蠕動(dòng)LIUFuwen1LIQingye1ZONGCh(1.SchoolofMechanicalEngi2.HebeiProvinceFluidPrecisionTraBaodingLeadFluidTechnologyAbstract：Theperistalticpumpisatypicaldevicefortheapplicationofperisindustries.Theperistalticpumpwillprpulsationoftheperistalticpump,acomprehensivestudyofitsflowcharacteristicsisrequired.Tinherentlymulti-physicsfieldproblemwithstrongcouplingexperimentalandnumericalsimulationstostudytheperistalticpump,theflow-solidinteraction(FSI)modeloftheperistalticpuestablished,theworkingcycleoftheperistalticpumpissimuresultstoverifythereliabilityofthenumericalmodel.Thepressoutletduringtheworkingcycleoftheperistalticpumpwereobtainedthroughfluid-structureinteractionanalysis,andtheflowpulsationwereanalyzedandstudied.Itfocusedontheeffectofthepressureblockdiameter,rolandotherfactorsontheperistalticpumpflowandfloKeywords：peristalticpump；numericalsimulation；fluid-solidcoupling；f縮和擴(kuò)張而引起的管內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)，規(guī)律性收縮和擴(kuò)*國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFB1700704)和國家自然科學(xué)基金(52075068)張是管狀平滑肌的固有性質(zhì)，因此蠕動(dòng)流是生理上常見的一種流體運(yùn)輸方式，如輸尿管、膽管等管道內(nèi)流體的流動(dòng)均屬于蠕動(dòng)流[1-3]。蠕動(dòng)流[4-7]屬于不蠕動(dòng)泵則是這種運(yùn)輸方式應(yīng)用的一種典型裝剪切力等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療與制藥等行從而造成輸出流量的不穩(wěn)定。在醫(yī)療與制藥這些重要的行業(yè)，需要更加精準(zhǔn)的控制流體的流動(dòng)，并獲得更加穩(wěn)定的流動(dòng)。所以有必要對(duì)蠕動(dòng)泵的流量特輥?zhàn)訉?duì)泵管的擠壓和放松來泵送流體。在蠕動(dòng)泵的泵管內(nèi)部的流域也會(huì)因此發(fā)生相應(yīng)的變形。當(dāng)流域發(fā)生變形時(shí)作用在泵管內(nèi)壁面的流體壓力也會(huì)發(fā)生變化，反過來影響到軟管的變形。因此軟管與流體之間是強(qiáng)耦合的，所以蠕動(dòng)泵問題是一個(gè)多物理場(chǎng)強(qiáng)耦合的系統(tǒng)問題[15-18]。需要借助雙向流固耦合分析(Fluid-structure-interaction,FSI)來對(duì)蠕動(dòng)泵的流在過去的十幾年里，國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同形的力學(xué)性能進(jìn)行了研究分析，得到了軟管最大應(yīng)力應(yīng)變的發(fā)生區(qū)域，并得到了實(shí)際軟管壁厚的取值，但是其在研究過程中忽略了流體作用于軟管內(nèi)壁面算及試驗(yàn)驗(yàn)證，分析了影響蠕動(dòng)泵流量的因素。但其理論計(jì)算與試驗(yàn)的差值較大，而且未對(duì)蠕動(dòng)泵的流量特性進(jìn)行細(xì)致研究。MISRA等[21]開發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來評(píng)估蠕動(dòng)流動(dòng)，并推導(dǎo)出黏度對(duì)流體流動(dòng)的影響規(guī)律，但因其對(duì)流體流動(dòng)的關(guān)鍵幾何因素做了太多的假設(shè)，所以其理論模型只能用來進(jìn)行近模型模擬了蠕動(dòng)泵內(nèi)血液的流動(dòng)及軟管的變形。WEINBERG等[24]測(cè)量了二維無限蠕動(dòng)波序列在固定位置的蠕動(dòng)流的流量變量，并用染色液體觀察了綜上看來，在已有的研究中大多是采用試驗(yàn)的方法或者采用數(shù)值模擬的方法對(duì)蠕動(dòng)泵進(jìn)行研究分析，但是未能將試驗(yàn)與數(shù)值模擬的方法結(jié)合起來建立一個(gè)低成本、高精度的蠕動(dòng)泵數(shù)值模型，來對(duì)蠕動(dòng)泵的流量特性展開細(xì)致的研究。本文采用試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)合的方法對(duì)蠕動(dòng)泵的流量特性展開研究，建立了一個(gè)低成本、高精度的蠕動(dòng)泵雙向流固捉了輥?zhàn)?、泵管和流體之間的相互作用，分析研究輥?zhàn)又睆健④浌軆?nèi)徑等因素對(duì)蠕動(dòng)泵流量及流量脈1蠕動(dòng)泵模型本節(jié)對(duì)本次所研究的蠕動(dòng)泵模型的結(jié)構(gòu)組成及工作原理進(jìn)行了介紹，并且介紹了橡膠材料的超彈性本構(gòu)模型、流固耦合技術(shù)及流固耦合模型的求解型，主要由泵頭、驅(qū)動(dòng)機(jī)箱、橡膠泵管、壓塊動(dòng)泵工作時(shí)，首先將橡膠泵管平順的放置在泵頭內(nèi)并拉直，扳動(dòng)扳桿向下移動(dòng)壓塊直到扳桿處于水平位置，通過移動(dòng)管卡推手使活動(dòng)管卡向下運(yùn)動(dòng)來固定橡膠泵管兩端。然后啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，通過輥?zhàn)訉?duì)橡膠泵管交替的進(jìn)行擠壓和放松來性材料，是一種特殊的彈性材料，其本構(gòu)關(guān)系可以通過其應(yīng)變比能密度函數(shù)給出。常見的超彈性本構(gòu)模型有Gent模型、Yeoh模型、Ogden模型及Mooney-Rivlin模型。而Mooney-Rivl橡膠材料中具有代表性的本構(gòu)模型。并且多項(xiàng)研究為四種不同參數(shù)的應(yīng)變能函數(shù)模型。本文研究采用式中，W為應(yīng)變勢(shì)能；I1、I2分別為一階和二階常數(shù)；D1為材料常數(shù)，與材料的壓縮性相關(guān)；J為流固耦合力學(xué)是流體力學(xué)與固體力學(xué)交叉而成的一門力學(xué)分支，用來研究固體位形對(duì)流場(chǎng)的影響以及變形固體在流場(chǎng)作用下的各種行為。流固耦合[29-31]最重要的特征是兩相介質(zhì)之間的相互作用，體的形變會(huì)反過來影響流域的變化，從而改變流體的壓力及速度等。蠕動(dòng)泵問題就是典型的雙向流固耦合問題，泵管的變形會(huì)影響到管內(nèi)流域的變形，當(dāng)流域發(fā)生變形時(shí)作用在泵管內(nèi)壁面的流體壓力也流固耦合模型的求解包含流體模型的求解、固流體求解需要遵循物理守恒定律，包括質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律以及能量守恒定律。一般牛v為流體速度矢量；τf剪切力張量是剪切張量，可式中，p為流體壓力；μ是動(dòng)力黏度；e是速度應(yīng)出sds=▽.σs+fs(6)式中，ρs為固體密度；σs為柯西應(yīng)力張量；fs為體積矢量；ds為固體域當(dāng)?shù)丶八俣仁噶?。在流固耦合交界面進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互時(shí)，流體與式中，下標(biāo)f表示流體，s表示固體。所建立的蠕動(dòng)泵雙向流固耦合模型中固體結(jié)構(gòu)模型及流體模型分別在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)(Transient耦合交界面的數(shù)據(jù)通過耦合(Systemcoupling)模塊進(jìn)行流固耦合模型求解時(shí)，首先利用給定的結(jié)構(gòu)位移對(duì)流體模型方程進(jìn)行求解，得到流體的向量解；再從固體的結(jié)構(gòu)方程中求出結(jié)構(gòu)向量解；然后更新流體網(wǎng)格進(jìn)行下一時(shí)間步的求解，具體的計(jì)算2蠕動(dòng)泵的雙向流固耦合分析為了模擬蠕動(dòng)泵的實(shí)際工作狀態(tài)，研究泵管與 Mooney-Rivlin超彈性材料本構(gòu)模型建立了蠕動(dòng)泵固體結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模型。通過選擇合適的流體整的流固耦合模型。并且進(jìn)行了蠕動(dòng)泵流量測(cè)試試通過對(duì)蠕動(dòng)泵實(shí)體模型結(jié)構(gòu)及其工作原理的分析，可以將計(jì)算域簡(jiǎn)化成壓塊、輥?zhàn)印⑷鋭?dòng)泵管及各部分的主要尺寸，由于整個(gè)計(jì)算域的形狀以及邊界條件是對(duì)稱的，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間與資源，所以超彈性材料本構(gòu)模型將泵管的材料設(shè)置為超彈性體3輥?zhàn)佣际禽^規(guī)則的面體，為了節(jié)省計(jì)算成本，減少網(wǎng)格數(shù)量，所以采用四邊形網(wǎng)格進(jìn)行劃分。由于橡膠泵管受到輥?zhàn)拥臄D壓會(huì)出現(xiàn)較大的變形，采用六面體網(wǎng)格劃分時(shí)，網(wǎng)格很容易被壓潰破壞，所以采內(nèi)的流體域也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變形，為了保證流體域發(fā)生變形的過程中不會(huì)出現(xiàn)負(fù)網(wǎng)格，所以采用彈簧光順、網(wǎng)格重構(gòu)的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，因此對(duì)流體域采用為了確保網(wǎng)格數(shù)量不會(huì)對(duì)蠕動(dòng)泵的流量產(chǎn)生影通過對(duì)比出口質(zhì)量流量進(jìn)行了網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)網(wǎng)格無關(guān)性的計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明，隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加，出口質(zhì)量流量雖然在逐漸增加，但是增長(zhǎng)1.673×10-4—1.688×10-41.698×10-41.706×10-4行計(jì)算，所以需要將模型的對(duì)稱面施加對(duì)稱(Symmetry)約束。將橡膠泵管與輥?zhàn)蛹皦簤K接觸面面和接觸面，接觸求解算法設(shè)置作為增強(qiáng)拉格朗日算法，接觸行為檢測(cè)方法設(shè)置為高斯點(diǎn)，法向剛度系數(shù)設(shè)置為1。因?yàn)橄鹉z泵管的內(nèi)壁面是流固耦合的交界面，所以需要將泵管的內(nèi)壁面設(shè)置為Fluid在對(duì)蠕動(dòng)泵的固體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)，需要將輥?zhàn)拥倪\(yùn)動(dòng)分為兩部分，首先是輥?zhàn)拥木€性移動(dòng)，讓輥?zhàn)舆_(dá)到初始位置對(duì)橡膠泵管進(jìn)行壓縮，因?yàn)闊o法直接建立輥?zhàn)訅嚎s泵管的整體模型。當(dāng)軟管達(dá)到初始的壓縮狀態(tài)時(shí)，然后再勻速旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)咏患扒蠼庠O(shè)置。將流體域的進(jìn)口與出口邊界分別設(shè)置為壓力進(jìn)口與壓力出口，進(jìn)出口的壓力設(shè)置為0MPa。當(dāng)流體域因?yàn)檩佔(zhàn)拥臄D壓發(fā)生變化時(shí)，為避免出現(xiàn)負(fù)網(wǎng)格導(dǎo)致計(jì)算失敗，所以開啟動(dòng)網(wǎng)格設(shè)部單元(Localcell)重構(gòu)(Remeshing)的動(dòng)網(wǎng)格方法，是與泵管內(nèi)表面進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的耦合面，所以將流體域的對(duì)稱面設(shè)置為可以隨流體域變形的用層流模型作為計(jì)算模型來描述流體的行為。表5列出了流體模型的求解算法和空間離散方法。將流1×10-4為了驗(yàn)證模型的可靠性，進(jìn)行了蠕動(dòng)泵流量測(cè)橡膠泵管、流量計(jì)、上位機(jī)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。用于0.006～2300mL/min。兩個(gè)燒杯的容量分別是樣本/s。大容量燒杯用來存儲(chǔ)試驗(yàn)用水，小容量的燒杯用來接受泵送的流體。流量計(jì)一端與蠕動(dòng)泵管的出口相連，用來實(shí)時(shí)記錄流過的流量，流量計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄顯示。試驗(yàn)時(shí)，首先將蠕動(dòng)泵管安裝于蠕動(dòng)泵泵頭中與輥?zhàn)咏佑|。扳動(dòng)扳桿使壓塊壓緊泵管，通過活動(dòng)管卡來固定橡膠泵管。然后設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速為動(dòng)，確定系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)。讓蠕動(dòng)泵運(yùn)行 數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比曲線。從圖中可以發(fā)現(xiàn)流固耦合模型模擬計(jì)算下的流量曲線與試驗(yàn)采集下的流量曲線有較好的一致性。為了更準(zhǔn)確地評(píng)估模型的可靠性，比較仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的誤差用決定系數(shù)(R2)來評(píng)價(jià)仿真數(shù)據(jù)的可靠性。R2的值式中，n為測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量，yi和i分別表示測(cè)試點(diǎn)處的真實(shí)響應(yīng)與預(yù)測(cè)響應(yīng)，y為所有測(cè)試點(diǎn)處輸出與仿真數(shù)據(jù)較好的吻合。所以說明所建立的雙向流R213結(jié)果與討論通過建立雙向流固耦合數(shù)值模型，對(duì)蠕動(dòng)泵進(jìn)行實(shí)際工作狀況的模擬計(jì)算，這將得不同時(shí)刻下流體的壓力與速度變化，以及蠕動(dòng)泵管的出口流量曲T=5s時(shí)，輥?zhàn)幼鐾系闹本€運(yùn)動(dòng)剛好達(dá)到初始位置對(duì)軟管產(chǎn)生擠壓，軟管中間區(qū)域形成“枕”形液封區(qū)，所以中間的壓力較高，速度較低。隨著輥?zhàn)拥捻槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，“枕”形區(qū)域中的液體逐漸向前運(yùn)動(dòng)，所以速度增大。隨著2號(hào)輥?zhàn)娱_始逐漸脫離，2號(hào)輥?zhàn)訉?duì)橡膠泵管的壓縮作用逐漸降低，蠕動(dòng)泵管開始產(chǎn)生回彈擴(kuò)張，回彈擴(kuò)張的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓導(dǎo)致出口液體回流，此時(shí)“枕”形區(qū)域開始逐漸消失，流體速度也在逐漸降低。因?yàn)?號(hào)輥?zhàn)右怖^續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，所以1號(hào)輥?zhàn)幼髠?cè)的泵管回彈擴(kuò)張，產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)口不斷吸入流體，因此1號(hào)輥?zhàn)幼髠?cè)泵管中的流體速度在慢慢變大。當(dāng)T=11.7s時(shí)，2號(hào)輥?zhàn)觿偤猛耆撾x泵管，此時(shí)只有1號(hào)輥?zhàn)幼饔糜谙鹉z泵管，雖然1號(hào)輥?zhàn)颖霉茏筮叺牧黧w流速大于右邊的流體流速，但隨之1號(hào)輥?zhàn)拥睦^續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)幼髠?cè)泵管體積增大，右側(cè)體積減小，此時(shí)只有一個(gè)輥?zhàn)拥淖饔?，所以左時(shí)，1號(hào)輥?zhàn)犹幱诒霉苤虚g，泵管左右兩側(cè)的體積相等，所以流體的流速近乎相等。而且隨著1號(hào)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)泵管左側(cè)體積不斷增大所以產(chǎn)生負(fù)壓，泵管右側(cè)體積不斷減小所以壓強(qiáng)不斷增大產(chǎn)1號(hào)輥?zhàn)永^續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，泵管左側(cè)的流體流速會(huì)逐漸小于右側(cè)流體的流速。當(dāng)3號(hào)輥?zhàn)娱_始作用于泵管時(shí)，新的“枕”形液封區(qū)會(huì)逐漸形成，在“枕”形液封區(qū)形成的過程中會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，造成液體回流，出口流量降低，流速減慢。通過輸出每一時(shí)刻下蠕動(dòng)泵的出口質(zhì)量流量值并將其轉(zhuǎn)換成體積流量值從而得到蠕動(dòng)泵的體積流 曲線，可以看出蠕動(dòng)泵的流量曲線呈現(xiàn)正弦變化，具有高波峰、低波谷。為了更好地對(duì)蠕動(dòng)泵的流量曲線進(jìn)行研究，在蠕動(dòng)泵流量曲線的拐點(diǎn)位置做了標(biāo)記，每個(gè)階段標(biāo)記點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的滾輪與橡膠泵管的隨著輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)，2號(hào)滾輪開始逐漸脫離，泵管產(chǎn)生回彈擴(kuò)張，出現(xiàn)負(fù)壓造成液體回流，因?yàn)榛亓髁恐饾u超過排出量所以流量曲線不斷下降，流量在階段②處達(dá)到最低，在①~②階段因?yàn)榛亓髁看笥谂懦隽克员霉艹隹诳赡軙?huì)出現(xiàn)液滴現(xiàn)象。隨著輥?zhàn)拥睦^續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然液體依舊會(huì)回流但是回流量開始有1號(hào)輥?zhàn)幼饔糜诒霉?。在③~④階段，只有1號(hào)輥?zhàn)訉?duì)泵管進(jìn)行拉伸，且右側(cè)泵管體積變化較小，泵管出口的流速變化較小，所以此階段的流量波動(dòng)但泵管右側(cè)體積減小的比較明顯，出口流速發(fā)生相應(yīng)的變化，所以又出現(xiàn)小范圍的流量波動(dòng)。當(dāng)達(dá)到階段⑤時(shí)，3號(hào)輥?zhàn)娱_始作用于泵管，新的“枕”會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓造成液體回流，所以流量會(huì)下降。階段通過圖12可以發(fā)現(xiàn)在2號(hào)輥?zhàn)又饾u脫離泵管，1號(hào)輥?zhàn)訉?duì)泵管的作用逐漸增強(qiáng)時(shí)，橡膠泵管的變形量逐漸增大。當(dāng)1號(hào)輥?zhàn)拥竭_(dá)泵管中間時(shí)，泵管的變形達(dá)到最大，之后隨著1號(hào)輥?zhàn)永^續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)慢慢脫離泵管，泵管開始回彈變形量4蠕動(dòng)泵影響因素分析為了研究軟管內(nèi)徑、輥?zhàn)又睆健簤K工作圓直徑對(duì)蠕動(dòng)泵流量脈動(dòng)的影響，本章建立了不同軟管內(nèi)徑、輥?zhàn)又睆?、壓塊工作圓直徑參數(shù)下的蠕動(dòng)泵模型，分析不同模型的流量曲線，研究不同參數(shù)對(duì)泵管的切入點(diǎn)沒有發(fā)生變化。當(dāng)輥?zhàn)又睆皆叫r(shí)三個(gè)輥?zhàn)拥奈恢孟鄬?duì)發(fā)散，隨著輥?zhàn)又睆降脑黾?，輥曲線?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著輥?zhàn)又睆降脑黾樱髁壳€的時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)流量曲線在達(dá)到峰值時(shí)會(huì)出現(xiàn)先小幅度下降然后再上升的趨勢(shì)，隨著輥徑的增加，下降并且從圖中可以發(fā)現(xiàn)，六種輥?zhàn)幽Ｐ拖碌淖畲蟮牧魇怯捎诓煌睆降妮佔(zhàn)訉?duì)泵管擠壓體積不同造成回流量不同所導(dǎo)致的。蠕動(dòng)泵的脈動(dòng)程度通常用瞬時(shí)生變化。為了研究不同軟管內(nèi)徑對(duì)蠕動(dòng)泵流量的影響，建立了5種軟管內(nèi)徑尺寸下的蠕動(dòng)泵模型進(jìn)行分析，如圖16所示。 建立了6種不同直徑工作圓壓塊下的蠕動(dòng)泵模型，壓塊的工作圓直徑分別設(shè)置為43.2mm、作圓直徑的增大，瞬時(shí)最大流量在不斷增加。而且可以發(fā)現(xiàn)隨著工作圓直徑的增大，流量曲線在達(dá)到峰值前會(huì)出現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)，并且下降的幅度隨著工作圓直徑的增大在不斷增大，當(dāng)工作圓直子對(duì)不同工作圓壓塊下的泵管擠壓時(shí)由于體積不同所以液體回流量不同所導(dǎo)致的。通過計(jì)算不同流量曲線的瞬時(shí)流量比可知，隨著工作圓直徑的增加，瞬時(shí)流量比在明顯的下降，所以流量脈動(dòng)也在不斷本文采用雙向流固耦合分析(FSI)對(duì)蠕動(dòng)泵流中的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和FEA結(jié)構(gòu)分析中的Mooney-Rivlin超彈性材料本構(gòu)模型建立了蠕動(dòng)泵的流固耦合模型，得到了蠕動(dòng)泵在實(shí)際工作狀態(tài)下的出口流量曲線，解釋了蠕動(dòng)泵流量脈動(dòng)的原因，通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了模型的可靠性。并研究了不同模型參數(shù)對(duì)流量特性的影響，針對(duì)以上研究，得出建立的雙向流固耦合蠕動(dòng)泵模型可以較好地捕捉蠕動(dòng)泵的動(dòng)態(tài)特性，從而可以更好地理解蠕動(dòng)現(xiàn)象和對(duì)蠕動(dòng)泵流量特性進(jìn)行研究。對(duì)蠕動(dòng)泵進(jìn)行流量測(cè)試試驗(yàn)，驗(yàn)證了蠕動(dòng)泵數(shù)值模型的可靠性，計(jì)值的(2)通過數(shù)值模擬的結(jié)果分析了蠕動(dòng)泵的流量特性。結(jié)果表明，蠕動(dòng)泵出口的流量曲線呈現(xiàn)周期性的正弦變化規(guī)律。其出現(xiàn)流量脈動(dòng)是因?yàn)檩佔(zhàn)咏惶孀饔糜诒霉?，?dāng)輥?zhàn)又饾u脫離泵管時(shí)，泵管會(huì)出現(xiàn)回彈擴(kuò)張，從而產(chǎn)生負(fù)壓造成液體的回流，最終(3)隨著輥?zhàn)又睆降臏p小、軟管內(nèi)徑的增加以及工作圓直徑的增加，流量曲線會(huì)在達(dá)到峰值前經(jīng)歷一個(gè)先下降后上升的趨勢(shì)，而且下降趨勢(shì)會(huì)隨著輥?zhàn)又睆降臏p小，泵管內(nèi)徑、工作圓直徑的增加而增加。這可能是由于“枕”形液封區(qū)體積變大時(shí)，(4)隨著泵管內(nèi)徑的減小以及工作圓直徑的增加，流量脈動(dòng)會(huì)逐漸減小，而輥?zhàn)又睆降淖兓瘜?duì)蠕動(dòng)泵流量脈動(dòng)的影響較小，所以可以通過選用較小的管徑泵管和較大工作圓壓塊來改善蠕動(dòng)泵的[1]陳振海，馮江毅，胡淞，等.枯草芽孢桿菌通過TGR5/TRPA1信號(hào)通路調(diào)節(jié)慢性傳輸型便秘小鼠的腸subtilisregulatesintestinalperistalsisthroughTGR5/TRPA1signalingpathwayintransportconstipation[J].ChineseJournaEvaluatingesophagealmotilitybeperistalsis：AssessingesophagogastricjunctionopeningmechanicsandsecondarytheseminalfindingsofCEnglishofhisextraordinarystudiesofgastrointestinalmotilityaccompaniedbyahistoricalviewofperistalsis[J]lowvelocity[J].JournalofStatisticalMoncreepingflowofslightlynon-Newtonianfluniformlyporousslit[J].Journalofthe[6]任曉飛，魏守水，劉飛飛，等.改進(jìn)的浸入邊界-晶格Boltzmann法的蠕動(dòng)流分析[J].振動(dòng).測(cè)試與診斷，ofperistalticflowbyimprovedimmersedboundarylatticeboltzmannmethod[J].Vibration[7]KHANUKAEVADY，F(xiàn)ILIPPOVAN，YADAVPK，ofcylindricalcellswithporouslaye[8]王海峰.蠕動(dòng)泵在提高浮選自動(dòng)加藥系統(tǒng)加藥精確度WANGHaifeng.Experimentandapplicatipumpinimprovingthedosingaccuracyoffcompatibilityofperistalticpumptubetostandardplanarperistalticpumpforlab-on-a-chip[J 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