美國G+F流量傳感器的數(shù)值研究
　　流量測量問題與工業(yè)生產(chǎn)和人民生活息息相關(guān)，也一直是科研人員所關(guān)注的重要課題。伴隨科學(xué)技術(shù)及工業(yè)工程微型化的進(jìn)程，流量測量問題已由宏觀尺度轉(zhuǎn)移到微觀領(lǐng)域，微小尺度下流體流量的精確測量問題成為新的科研難點(diǎn)，極需要微型流量傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。流量傳感器是應(yīng)用zui廣泛的三種傳感器之一，隨著各種傳感器的開發(fā)與應(yīng)用，以加熱器作為工作平臺(tái)的傳感器在物理、化學(xué)、生物等傳感器上得到了充分的重視，成為傳感器領(lǐng)域研究的一個(gè)重點(diǎn)。

　　美國G+F流量傳感器的數(shù)值研究
　　論文從理論分析、模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)探究方面對(duì)提出的一種無反饋式微小尺度射流流量傳感器進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文的主要研究內(nèi)容如下： （1）對(duì)MEMS系統(tǒng)下的微小流量測量的相關(guān)理論及研究方法進(jìn)行了梳理，詳細(xì)介紹了射流流量計(jì)在流量測量方面的*優(yōu)勢以及研究現(xiàn)狀，綜述了微流體的研究進(jìn)展，并介紹了流動(dòng)數(shù)值計(jì)算方法的相關(guān)情況。 （2）詳細(xì)介紹了射流傳感器流量測量的基本理論。對(duì)射流的概念、分類、理論特性以及應(yīng)用作了概括，重點(diǎn)研究了基于射流振蕩的流量測量原理和數(shù)學(xué)模型，其中包括對(duì)射流卷吸現(xiàn)象、射流附壁效應(yīng)和雙穩(wěn)結(jié)構(gòu)射流元件的分析。 （3）提出了一種無反饋式微小尺度射流流量傳感器的結(jié)構(gòu)模型，建立了該傳感器的二維和三維幾何模型和網(wǎng)格計(jì)算模型，并運(yùn)用流體數(shù)值模擬軟件對(duì)該振蕩器開展了二維和三維數(shù)值仿真研究，得到了射流振蕩器的動(dòng)態(tài)輸出特性，建立了微小流量測量模型。 （4）根據(jù)仿真結(jié)果加工出兩種深度的微小尺度射流振蕩器微流控芯片，并采用流體顯示技術(shù)Micro-PIV對(duì)無反饋式射流振蕩器進(jìn)行了探索性研究，分別對(duì)H60腔體和H100腔體進(jìn)行了實(shí)流研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)分析。并以其中一類傳感器結(jié)構(gòu)為例，介紹了傳感器工作在恒流情況下的氣體流速引起熱敏電阻的變化率與輸出電壓的關(guān)系，并伴以數(shù)學(xué)模型解釋。 本課題采用MEMS工藝制作熱膜式氣體質(zhì)量流量傳感器，主要工作放在敏感頭芯片部分的研制。從敏感頭的芯片熱敏電阻材料的選取、熱敏電阻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備、信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了詳盡的理論分析和反復(fù)的實(shí)踐驗(yàn)證。運(yùn)用有限元分析熱溫度場與氣體流速的關(guān)系。zui后，給出環(huán)境溫度條件下氣體流量與輸出電壓的關(guān)系，結(jié)果呈現(xiàn)線性趨勢。 研制熱膜式氣體質(zhì)量流量傳感器，目的就是通過實(shí)驗(yàn)，掌握MEMS工藝，制作薄膜熱敏電阻并了解其與氣體的流量以及輸出電壓的關(guān)系，以期待可以制備性能良好的該類產(chǎn)品來取代進(jìn)口的產(chǎn)品，推廣熱式氣體傳感器的應(yīng)用。

　　美國G+F流量傳感器的數(shù)值研究
　　利用流體在特定流道條件下的振蕩頻率與流速成線性關(guān)系的規(guī)律，提出了微小尺度下射流流量傳感器的流量測量方法，采用二維和三維數(shù)值仿真研究和微流控芯片的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)微小尺度下的流量傳感技術(shù)做了探索性的研究，獲得了微小尺度射流流量傳感器的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，建立了微小尺度下流體的流量測量模型。