Improving the operational efficiency of the linear type peristaltic pump

封面


如何引用文章

全文:

详细

The paper investigates the effect on the linear peristaltic pump operation of the properties of the material of its elastic tube, the algorithm of actuation of the release elements, as well as the presence of irregularities in the inlet and outlet sections of the pump in the form of alternating confusers and sudden expansions. To study the influence of these factors, a series of numerical experiments was carried out using the universal software STAR-CCM +, where the pump operation was simulated by a joint calculation of the fluid flow and elastic deformations of its tube. As a result of numerical experiments for a number of values of Poisson's ratio, it was found that the material of the pump tube must be selected with the lowest possible Poisson's ratio in order to obtain the highest efficiency. The study of possible algorithms for the actuation of the release elements of the pump showed that in order to obtain the maximum efficiency, the pump operation mode should be selected in accordance with the drive design. The drive, where energy is expended only on the movement of the release elements, requires the mode with the first release elements to hold the tube in a compressed state longer, which provides a higher feed value. For the drive, where energy is spent on maintaining the tube in a compressed state, the preferred mode is the one with the delay in the return of the release element to its original state is minimal. As a result of studying the influence of sections with irregularities, it was found that the use of the height and pitch of irregularities, when the ratio of the resistances of these sections in the forward and reverse flow is optimal, leads to a decrease in the flow and pressure of pump.

作者简介

A. Grishin

Moscow Polytechnic University

Email: foxmccloud@rambler.ru
Moscow, Russia

参考

  1. Loudin T. The evolution of peristaltic pump // Pump engineer. Zutphen, Netherlands: KCI Publishing, September 2007. P. 44-47.
  2. Yang H., Tsai T.-H., Hu C.-C. Portable Valve-less Peristaltic Micropump Design and Fabrication // 2008 Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of Mems/Moems (Dtip). Institute of Electrical and Electronics Engineers, EDA publishing. 2009. 7 p.
  3. Chiang-Ho Cheng, and Chih-Kai Chen. Characteristic Studies of the Piezoelectrically Actuated Valveless Micropump // Proceedings of the world congress on engineering 2013 Vol. III , July 3-5, London, U.K., WCE 2013. P. 1785-1790.
  4. Behrens M.R., Fuller H.C., Swist E.R., Wu J., Islam Md.M., Long Z., Ruder W.C., Steward Jr. R. Open-source, 3D-printed peristaltic pumps for small volume point-of-care liquid handling // Natureresearch. Scientific Reports. 2020, No 10. 10 p. doi: 10.1038/s41598-020-58246-6.
  5. Михеев А.Ю. Исследование характеристики и повышение надежности насосов перистальтического принципа действия: дис. … канд. техн. наук. Уфа, 2004. 168 c.
  6. Dreckmann T., Boeuf J., Ludwig I., Lümkemanna J., Huwylerc J. Low volume aseptic filling: Impact of pump systems on shear stress // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. Elsevier 2020. No 147. P. 10-18. doi: 10.1016/j.ejpb.2019.12.006.
  7. Faraji A., Razavi M., Fatouraee N. Linear peristaltic pump device design // Applied Mechanics and Materials. Pfaffikon, Switzerland: Trans Tech Publications Inc. 2014. Vol. 440. P. 199-203.
  8. Фирсов Д.К. Метод контрольного объема на неструктурированной сетке в вычислительной механике. Учебное пособие. Томск: ТГУ, 2007. 72 с.
  9. Гришин А.И. Расчет характеристики перистальтического насоса с учетом неровностей на внутренней поверхности рабочего органа // Известия МГТУ «МАМИ». 2018. № 4. С. 30-40.
  10. Гришин А.И., Шейпак А.А., Чичерюкин В.Н. Определение коэффициента полезного действия перистальтического насоса линейного типа // Известия МГТУ «МАМИ». 2015. № 3. С. 22-31.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Grishin A.I., 2020

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».