磁流体介质驱动微泵优化设计与性能分析

来源：机床与液压杂志2025年第20期北京时间：

作者：朱启晨，崔季，任劲松，张华伟，吴张永

单位：云南交通运输职业学院；昆明理工大学机电工程学院；云南交通运输职业学院；云南交通运输职业学院；昆明理工大学机电工程学院

摘要：针对现有微泵结构尺寸大、泵送不连续、泵送流量小等问题，设计一种以纳米磁流体为泵送流体的磁流体介质驱动微泵。基于磁致流变原理设计微泵结构，使用COMSOL Multiphysics软件进行仿真分析，得到不同转速、磁场强度下的流速和压力曲线，证明微泵结构的合理性。结果表明：在同一磁场强度下，微泵出口泵送流速、压力随转速增大呈现先增大后下降的趋势；在同一转速下，微泵出口流速、压力随磁场强度增大而增大。搭建微泵测试平台，对不同参数下的微泵出口流量、压力进行实验研究。结果表明：当磁场强度为0.356 T、转速为59 r/min时，微泵出口泵送流量为226 μL/min，出口压力为1 776 Pa。与现有磁流体活塞泵相比，新型磁流体介质驱动微泵尺寸减小，可实现连续泵送，且泵送流量、压力得到提升。

关键词：纳米磁流体;介质驱动;微泵;优化设计;泵送性能

基金资助：云南省基础研究计划项目（202301AT070507;202501AU070002）；云南省交通教育科学研究基金项目（2025JTYS01）